CN107099222A - 一种金属防腐材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属防腐材料及其制备方法，涉及防腐材料领域，金属防腐材料包括以下重量份的原料：环氧树脂70‑80份、混合溶剂20‑30份、增韧剂0.5‑3份、消泡剂0.2‑0.5份、酚醛胺环氧固化剂4‑16份、耐老化剂1.2‑3.2份、抗氧剂0.1‑1.5份、润滑剂0.1‑0.8份、触变剂0.5‑1.3份、颜料1‑3份和填料15‑25份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)溶解、(3)配置、(4)脱泡、(5)除杂。本发明解决了现有防腐材料除了要求具有流平性能好、无针孔、表面韧性好，附着力强、固化份高，更环保等优点外，还要求具有使用寿命长、触变性好和抗渗的性能的问题。

Description

一种金属防腐材料及其制备方法
技术领域
本发明属于防腐材料领域，具体涉及一种金属防腐材料及其制备方法。
背景技术
随着中国经济建设的高速发展，建筑、交通运输、石油化工、能源、机械等领域均实现了快速的增长，但环境污染也日益严重，机械、电子、建筑等行业金属腐蚀也相应地越来越严重，据不完全统计，每年因腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1％-4％；因此，为防腐材料提供了广阔的发展空间。目前，现有防腐材料主要存在的问题：与基材的附着不良、固化份低、环境污染较大等。
2015年8月26日公告的中国专利文献防腐材料及其制备方法(授权公告号CN103184001B)，该防腐材料包括如下重量份的原料：高分子树脂60-70；助剂2-3；混合溶剂10-20；颜料1-3；填料15-25；固化剂15-20；所述助剂为重量比为1:0.8-1.2:0.4-0.6:0.4-0.6的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁酯、交联剂CN-01和石油微晶蜡；所述混合溶剂为重量比为1:1.8-2.2:6.5-7.5的乙醇、丁酮和DBE。该发明采用具有独特性质的DBE与石油微晶蜡，制成的防腐材料具有流平性能好、无针孔、表面韧性好，附着力强、固化份高，更环保等优点。
但是现有的防腐涂料除了要求有上述的性能外，还要求具有使用寿命长、触变性好和抗渗的性能，所以还需要作出进一步的改进。
发明内容
为了解决现有防腐材料除了要求具有流平性能好、无针孔、表面韧性好，附着力强、固化份高，更环保等优点外，还要求具有使用寿命长、触变性好和抗渗的性能的问题，本发明的目的是提供一种防腐材料及其制备方法，制得的防腐材料具有流平性好、无针孔、表面韧性好、附着力强、固化份高、使用寿命长、触变性好和抗渗的性能的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种金属防腐材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂70-80份、混合溶剂20-30份、增韧剂0.5-3份、消泡剂0.2-0.5份、酚醛胺环氧固化剂4-16份、耐老化剂1.2-3.2份、抗氧剂0.1-1.5份、润滑剂0.1-0.8份、触变剂0.5-1.3份、颜料1-3份和填料15-25份；
所述混合溶剂为重量份比为1:1.8-2.2:6.5-7.5的乙醇、丁酮和DBE。
优选地，所述增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶，环氧树脂固化后伸长率低、脆性大，当粘结部位承受外力时容易产生裂纹，并迅速发展，致使防腐涂料开裂；纳米二氧化硅具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米二氧化硅粒子会发生偏转，从而吸收能量，达到增韧的目的；液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应，引入一部分柔性链段，降低环氧树脂模量，从而达到增韧的目的。
优选地，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，能够消除制备涂层过程中产生的气泡。
优选地，所述耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料，能够减缓防腐材料的老化速度，延长使用寿命。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物，可延缓或抑制防腐材料的氧化过程的进行，从而阻止防腐材料老化，延长使用寿命。
优选地，所述润滑剂为金属皂类润滑剂，能够降低防腐材料内部原料间的聚合力，从而改善防腐材料的流动性。
优选地，所述颜料为红丹、锌粉或石墨粉，红丹和锌粉在涂层中借助化学或电化学的作用起防锈作用；石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的渗入，增强防腐材料涂层的防锈效果。
优选地，所述填料为云母粉或硅藻土，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐腐蚀和附着力强的优点；硅藻土可提高防腐材料的抗渗性、耐磨性和耐候性。
优选地，所述触变剂为有机膨润土，有机膨润土加入环氧树脂中，能够使环氧树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又会变成低稠度流体。
一种金属防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照金属防腐材料原料的重量份数称取原料；
(2)溶解：将环氧树脂加入混合溶剂中，搅拌2-2.5h，然后置于恒温箱中，温度控制在78-80℃，待环氧树脂完全溶解后，降温至40℃，即得混合物；
(3)配制：将增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂、触变剂、颜料和填料依次添加到步骤(1)得到的混合物中，加热至78-80℃，保温0.6-1.4h，然后在球磨机中球磨分散，待浆体细度达到50μm时停止球磨，得混合浆料；
(4)脱泡：将步骤(2)得到的混合浆料置于真空脱泡机中进行真空脱泡，控制真空度为0.08-0.10MPa，脱泡时间为2-3min；
(5)除杂：将步骤(3)脱泡后的混合浆料置于三辊轧机上进行扎磨，然后经过500目滤网过滤除杂质，最后加入酚醛胺环氧固化剂混合均匀，包封，即得防腐材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对现有最接近的防腐材料的配方中添加增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂和触变剂，并改变了相对应的重量份数，以及配备了该防腐材料的制备方法，解决了现有防腐材料除了要求具有流平性能好、无针孔、表面韧性好，附着力强、固化份高，更环保等优点外，还要求具有使用寿命长、触变性好和抗渗的性能的问题；
2、本发明中所述增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶，环氧树脂固化后伸长率低、脆性大，当粘结部位承受外力时容易产生裂纹，并迅速发展，致使防腐涂料开裂；纳米二氧化硅具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米二氧化硅粒子会发生偏转，从而吸收能量，达到增韧的目的；液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应，引入一部分柔性链段，降低环氧树脂模量，从而达到增韧的目的；
3、本发明中所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，能够消除制备涂层过程中产生的气泡；
4、本发明中所述耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料，能够减缓防腐材料的老化速度，延长使用寿命；
5、本发明中所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物，可延缓或抑制防腐材料的氧化过程的进行，从而阻止防腐材料老化，延长使用寿命；
6、本发明中所述润滑剂为金属皂类润滑剂，能够降低防腐材料内部原料间的聚合力，从而改善防腐材料的流动性；
7、本发明中所述颜料为红丹、锌粉或石墨粉，红丹和锌粉在涂层中借助化学或电化学的作用起防锈作用；石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的渗入，增强防腐材料涂层的防锈效果；
8、本发明中所述填料为云母粉或硅藻土，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐腐蚀和附着力强的优点；硅藻土可提高防腐材料的抗渗性、耐磨性和耐候性；
9、本发明中所述触变剂为有机膨润土，有机膨润土加入环氧树脂中，能够使环氧树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又会变成低稠度流体。
具体实施方式
实施例1
一种金属防腐材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂75份、混合溶剂25份、增韧剂1.75份、消泡剂0.35份、酚醛胺环氧固化剂10份、耐老化剂2.2份、抗氧剂0.8份、润滑剂0.45份、触变剂0.9份、颜料2份和填料20份；
混合溶剂为重量份比为1:2:7的乙醇、丁酮和DBE。
增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶，环氧树脂固化后伸长率低、脆性大，当粘结部位承受外力时容易产生裂纹，并迅速发展，致使防腐涂料开裂；纳米二氧化硅具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米二氧化硅粒子会发生偏转，从而吸收能量，达到增韧的目的；液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应，引入一部分柔性链段，降低环氧树脂模量，从而达到增韧的目的。
消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，能够消除制备涂层过程中产生的气泡。
耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料，能够减缓防腐材料的老化速度，延长使用寿命。
抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物，可延缓或抑制防腐材料的氧化过程的进行，从而阻止防腐材料老化，延长使用寿命。
润滑剂为金属皂类润滑剂，能够降低防腐材料内部原料间的聚合力，从而改善防腐材料的流动性。
颜料为红丹、锌粉或石墨粉，红丹和锌粉在涂层中借助化学或电化学的作用起防锈作用；石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的渗入，增强防腐材料涂层的防锈效果。
填料为云母粉或硅藻土，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐腐蚀和附着力强的优点；硅藻土可提高防腐材料的抗渗性、耐磨性和耐候性。
触变剂为有机膨润土，有机膨润土加入环氧树脂中，能够使环氧树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又会变成低稠度流体。
一种金属防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照金属防腐材料原料的重量份数称取原料；
(2)溶解：将环氧树脂加入混合溶剂中，搅拌2-2.5h，然后置于恒温箱中，温度控制在78-80℃，待环氧树脂完全溶解后，降温至40℃，即得混合物；
(3)配制：将增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂、触变剂、颜料和填料依次添加到步骤(1)得到的混合物中，加热至78-80℃，保温0.6-1.4h，然后在球磨机中球磨分散，待浆体细度达到50μm时停止球磨，得混合浆料；
(4)脱泡：将步骤(2)得到的混合浆料置于真空脱泡机中进行真空脱泡，控制真空度为0.08-0.10MPa，脱泡时间为2-3min；
(5)除杂：将步骤(3)脱泡后的混合浆料置于三辊轧机上进行扎磨，然后经过500目滤网过滤除杂质，最后加入酚醛胺环氧固化剂混合均匀，包封，即得防腐材料。
实施例2
一种金属防腐材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂70份、混合溶剂20份、增韧剂0.5份、消泡剂0.2份、酚醛胺环氧固化剂4份、耐老化剂1.2份、抗氧剂0.1份、润滑剂0.1份、触变剂0.5份、颜料1份和填料15份；
混合溶剂为重量份比为1:1.8:6.5的乙醇、丁酮和DBE。
增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶，环氧树脂固化后伸长率低、脆性大，当粘结部位承受外力时容易产生裂纹，并迅速发展，致使防腐涂料开裂；纳米二氧化硅具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米二氧化硅粒子会发生偏转，从而吸收能量，达到增韧的目的；液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应，引入一部分柔性链段，降低环氧树脂模量，从而达到增韧的目的。
消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，能够消除制备涂层过程中产生的气泡。
耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料，能够减缓防腐材料的老化速度，延长使用寿命。
抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物，可延缓或抑制防腐材料的氧化过程的进行，从而阻止防腐材料老化，延长使用寿命。
润滑剂为金属皂类润滑剂，能够降低防腐材料内部原料间的聚合力，从而改善防腐材料的流动性。
颜料为红丹、锌粉或石墨粉，红丹和锌粉在涂层中借助化学或电化学的作用起防锈作用；石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的渗入，增强防腐材料涂层的防锈效果。
填料为云母粉或硅藻土，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐腐蚀和附着力强的优点；硅藻土可提高防腐材料的抗渗性、耐磨性和耐候性。
触变剂为有机膨润土，有机膨润土加入环氧树脂中，能够使环氧树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又会变成低稠度流体。
一种金属防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照金属防腐材料原料的重量份数称取原料；
(2)溶解：将环氧树脂加入混合溶剂中，搅拌2-2.5h，然后置于恒温箱中，温度控制在78-80℃，待环氧树脂完全溶解后，降温至40℃，即得混合物；
(3)配制：将增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂、触变剂、颜料和填料依次添加到步骤(1)得到的混合物中，加热至78-80℃，保温0.6-1.4h，然后在球磨机中球磨分散，待浆体细度达到50μm时停止球磨，得混合浆料；
(4)脱泡：将步骤(2)得到的混合浆料置于真空脱泡机中进行真空脱泡，控制真空度为0.08-0.10MPa，脱泡时间为2-3min；
(5)除杂：将步骤(3)脱泡后的混合浆料置于三辊轧机上进行扎磨，然后经过500目滤网过滤除杂质，最后加入酚醛胺环氧固化剂混合均匀，包封，即得防腐材料。
实施例3
一种金属防腐材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂80份、混合溶剂30份、增韧剂3份、消泡剂0.5份、酚醛胺环氧固化剂16份、耐老化剂3.2份、抗氧剂1.5份、润滑剂0.8份、触变剂1.3份、颜料3份和填料25份；
混合溶剂为重量份比为1:2.2:7.5的乙醇、丁酮和DBE。
增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶，环氧树脂固化后伸长率低、脆性大，当粘结部位承受外力时容易产生裂纹，并迅速发展，致使防腐涂料开裂；纳米二氧化硅具有很强的刚性，裂纹在扩展时遇到纳米二氧化硅粒子会发生偏转，从而吸收能量，达到增韧的目的；液体聚硫橡胶可与环氧树脂反应，引入一部分柔性链段，降低环氧树脂模量，从而达到增韧的目的。
消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，能够消除制备涂层过程中产生的气泡。
耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料，能够减缓防腐材料的老化速度，延长使用寿命。
抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物，可延缓或抑制防腐材料的氧化过程的进行，从而阻止防腐材料老化，延长使用寿命。
润滑剂为金属皂类润滑剂，能够降低防腐材料内部原料间的聚合力，从而改善防腐材料的流动性。
颜料为红丹、锌粉或石墨粉，红丹和锌粉在涂层中借助化学或电化学的作用起防锈作用；石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的渗入，增强防腐材料涂层的防锈效果。
填料为云母粉或硅藻土，云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐腐蚀和附着力强的优点；硅藻土可提高防腐材料的抗渗性、耐磨性和耐候性。
触变剂为有机膨润土，有机膨润土加入环氧树脂中，能够使环氧树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又会变成低稠度流体。
一种金属防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照金属防腐材料原料的重量份数称取原料；
(2)溶解：将环氧树脂加入混合溶剂中，搅拌2-2.5h，然后置于恒温箱中，温度控制在78-80℃，待环氧树脂完全溶解后，降温至40℃，即得混合物；
(3)配制：将增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂、触变剂、颜料和填料依次添加到步骤(1)得到的混合物中，加热至78-80℃，保温0.6-1.4h，然后在球磨机中球磨分散，待浆体细度达到50μm时停止球磨，得混合浆料；
(4)脱泡：将步骤(2)得到的混合浆料置于真空脱泡机中进行真空脱泡，控制真空度为0.08-0.10MPa，脱泡时间为2-3min；
(5)除杂：将步骤(3)脱泡后的混合浆料置于三辊轧机上进行扎磨，然后经过500目滤网过滤除杂质，最后加入酚醛胺环氧固化剂混合均匀，包封，即得防腐材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属防腐材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂70-80份、混合溶剂20-30份、增韧剂0.5-3份、消泡剂0.2-0.5份、酚醛胺环氧固化剂4-16份、耐老化剂1.2-3.2份、抗氧剂0.1-1.5份、润滑剂0.1-0.8份、触变剂0.5-1.3份、颜料1-3份和填料15-25份；
所述混合溶剂为重量份比为1:1.8-2.2:6.5-7.5的乙醇、丁酮和DBE。
2.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于，所述增韧剂为纳米二氧化硅或液体聚硫橡胶。
3.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂。
4.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述耐老化剂为锐钛型钛白粉或炭黑或炭黑母料。
5.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类和胺类中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述润滑剂为金属皂类润滑剂。
7.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述颜料为红丹、锌粉或石墨粉。
8.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述填料为云母粉或硅藻土。
9.根据权利要求1所述的金属防腐材料，其特征在于：所述触变剂为有机膨润土。
10.一种如权利要求1至9之一所述的金属防腐材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照金属防腐材料原料的重量份数称取原料；
(2)溶解：将环氧树脂加入混合溶剂中，搅拌2-2.5h，然后置于恒温箱中，温度控制在78-80℃，待环氧树脂完全溶解后，降温至40℃，即得混合物；
(3)配制：将增韧剂、消泡剂、耐老化剂、抗氧剂、润滑剂、触变剂、颜料和填料依次添加到步骤(1)得到的混合物中，加热至78-80℃，保温0.6-1.4h，然后在球磨机中球磨分散，待浆体细度达到50μm时停止球磨，得混合浆料；
(4)脱泡：将步骤(2)得到的混合浆料置于真空脱泡机中进行真空脱泡，控制真空度为0.08-0.10MPa，脱泡时间为2-3min；
(5)除杂：将步骤(3)脱泡后的混合浆料置于三辊轧机上进行扎磨，然后经过500目滤网过滤除杂质，最后加入酚醛胺环氧固化剂混合均匀，包封，即得防腐材料。
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