CN107163770A - 一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆及其制备方法，水溶性酚醛树脂22‑27份、聚氨酯‑聚丙烯酸酯复合乳液15‑20份、凹凸棒土18‑22份、碳酸钠7‑9份、三乙醇胺1.0‑1.5份、聚己酸内醋18‑22份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.1‑0.3份、氯化钾0.7‑0.9份、2，6‑二叔丁基‑α‑二甲胺基对苯酚0.4‑0.6份、改性丙烯酸乳液1.5‑2.5份、壳聚糖0.5‑0.8份、棉籽油3‑6份，肉桂酸苄酯5‑8份、改性助剂8‑10份。本发明附着力好、干燥快、耐热性好，环保无污染，原料中添加了凹凸棒土和改性助剂，通过对凹凸棒土和助剂的改性处理，提高了原材料中的高分子材料的性能，同时增加了耐腐蚀性和耐热性。

Description

一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆及其制备方法
技术领域
本发明属于机械工程材料技术领域，具体地，一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆及其制备方法。
背景技术
矿用机械的大部分组成结构是用钢铁制造的，而钢铁暴露在大气中容易发生锈蚀，表面转化为疏松的铁锈，影响机械的正常使用，降低了工作效率。现有的除锈方法有以下几种：
1、机械抛丸或喷砂除锈：即通过高压气体将钢丸或沙粒喷射到生锈的钢材表面，将铁锈磨掉。但这种方法存在以下的局限性：这种除锈方法需要造价上百万元的喷射设备，超过1.6米长的钢件不便操作，复杂构件的夹角处不易除净，不适用于薄壁钢材，而且环境污染大。
2、手工或电动砂磨除锈：即人工砂纸打磨或电动砂轮打磨除锈。但这种方法存在以下的局限性：但是这种除锈方法除锈不彻底，构件夹角处、焊接部位更不易除净，劳动强度高、费时费力，往往短期内会再出现锈蚀。
在常温下，市面上销售的原材料钢铁，在抛光3-5天后就生锈，虽然在打磨后可以使用，但是因为磨损，精度存在偏差。因此，市场上急需一种对钢铁原材料进行防锈处理的技术，达到防止钢铁在较长一段时间里不发生锈蚀，确保钢铁构件的精度。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，所述的含有凹凸棒土的机械用防锈漆包括如下重量份数的原料：水溶性酚醛树脂22-27份、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液15-20份、凹凸棒土18-22份、碳酸钠7-9份、三乙醇胺1.0-1.5份、聚己酸内醋18-22份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.1-0.3份、氯化钾0.7-0.9份、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚0.4-0.6份、改性丙烯酸乳液1.5-2.5份、壳聚糖0.5-0.8份、棉籽油3-6份，肉桂酸苄酯5-8份、改性助剂8-10份。
优选地，所述改性助剂包括如下重量份数的原料：沸石粉1-5份，硅藻土6-8份，十二烷基三甲基氯化铵1-1.5份，白矿油0.1-0.5份，生育酚0.05-0.1份，肉豆蔻酸异丙酯0.1-0.2份。
优选地，所述改性助剂的制造方法为：将沸石粉和硅藻土按比例混合后在310-390℃条件下处理6-7h，冷却后，研磨均匀，加入白矿油、生育酚后超声分散10-15min，再加入其余原料420-500r/min搅拌0.6-1h，过滤并真空干燥，再次研磨均匀，过1100-1220目筛，即得。
优选地，所述沸石粉细度为60-80目。
优选地，所述凹凸棒土经过如下方法改性：
步骤一、将凹凸棒土研磨粉碎、筛分至2-4mm，然后将凹凸棒土与去离子水混合，搅拌、静置、过滤和干燥；
步骤二、将步骤一制得的凹凸棒土从室温升高至210-270℃，并通过惰性气体氮气使水蒸气与凹凸棒土接触反应，反应结束后，开始降温，并停止加入水蒸气，待温度降至室温后，取出凹凸棒土，进行水洗和干燥。
优选地，所述的凹凸棒土与去离子水的质量比为10-15：200。
优选地，所述水蒸气与惰性气体氮气的体积比为1：5-10，水蒸气与凹凸棒土的质量比为23-40：1。
一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按组成原料的重量份将凹凸棒土、碳酸钠、氯化钾、壳聚糖、棉籽油、改性助剂，混合搅拌均匀，高速分散并研磨至30um细度以下；
步骤二、在上述反应体系中按重量份加入水溶性酚醛树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、三乙醇胺、聚己酸内醋、聚对苯二甲酸丁二醇酯、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚、改性丙烯酸乳液、肉桂酸苄酯，在710-800r/min转速下高速分散10-15min，得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，附着力好、干燥快、耐热性好，环保无污染，原料中添加了凹凸棒土和改性助剂，通过对凹凸棒土和助剂的改性处理，提高了原材料中的高分子材料的性能，同时增加了耐腐蚀性和耐热性，而且本发明制备方法简单，成本低，适合大规模生产；
（2）本发明提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，一方面，通过配方与工艺的改进，使防锈剂兼具接触防锈和气相防锈的功效，对钢铁工件具有优良的防锈作用，防锈持续时间长；另一方面，结合微胶囊技术制得气相防锈剂，具有缓释的特点，且能通过改变外界条件的方式调整防锈剂的释放速度，适用于既要求水性 防锈、又要求密封空间气相防锈的场合；
（3）本发明提供的凹凸棒改性方法，用水蒸汽与凹凸棒土接触，进而进行改性处理，这个工序无酸洗废水排放，提高了生产过程的环保效率；改性处理过程中工序缩短，提高了生产效率，降低了生产成本；在本发明所述的温度条件下进行的水蒸气改性处理，可改善凹凸棒土表面性能，提高其吸附能力，进一步拓宽其应用领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，所述的含有凹凸棒土的机械用防锈漆包括如下重量份数的原料：水溶性酚醛树脂27份、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液15份、凹凸棒土22份、碳酸钠7份、三乙醇胺1.5份、聚己酸内醋18份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.3份、氯化钾0.7份、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚0.6份、改性丙烯酸乳液1.5份、壳聚糖0.8份、棉籽油3份，肉桂酸苄酯8份、改性助剂8份。
在本实施例中，所述改性助剂包括如下重量份数的原料：沸石粉5份，硅藻土6份，十二烷基三甲基氯化铵1.5份，白矿油0.1份，生育酚0.1份，肉豆蔻酸异丙酯0.1份。所述沸石粉细度为80目。所述改性助剂的制造方法为：将沸石粉和硅藻土按比例混合后在310℃条件下处理7h，冷却后，研磨均匀，加入白矿油、生育酚后超声分散10min，再加入其余原料500r/min搅拌0.6h，过滤并真空干燥，再次研磨均匀，过1220目筛，即得。
在本实施例中，所述凹凸棒土经过如下方法改性：
步骤一、将凹凸棒土研磨粉碎、筛分至4mm，然后将凹凸棒土与去离子水混合，搅拌、静置、过滤和干燥，所述的凹凸棒土与去离子水的质量比为10：200；
步骤二、将步骤一制得的凹凸棒土从室温升高至270℃，并通过惰性气体氮气使水蒸气与凹凸棒土接触反应，反应结束后，开始降温，并停止加入水蒸气，待温度降至室温后，取出凹凸棒土，进行水洗和干燥。所述水蒸气与惰性气体氮气的体积比为1：5，水蒸气与凹凸棒土的质量比为40：1。
一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按组成原料的重量份将凹凸棒土、碳酸钠、氯化钾、壳聚糖、棉籽油、改性助剂，混合搅拌均匀，高速分散并研磨至30um细度以下；
步骤二、在上述反应体系中按重量份加入水溶性酚醛树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、三乙醇胺、聚己酸内醋、聚对苯二甲酸丁二醇酯、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚、改性丙烯酸乳液、肉桂酸苄酯，在800r/min转速下高速分散10min，得到成品。
实施例2
本实施例提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，所述的含有凹凸棒土的机械用防锈漆包括如下重量份数的原料：水溶性酚醛树脂22份、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液20份、凹凸棒土18份、碳酸钠9份、三乙醇胺1.0份、聚己酸内醋22份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.1份、氯化钾0.9份、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚0.4份、改性丙烯酸乳液2.5份、壳聚糖0.5份、棉籽油6份，肉桂酸苄酯5份、改性助剂10份。
在本实施例中，所述改性助剂包括如下重量份数的原料：沸石粉1份，硅藻土8份，十二烷基三甲基氯化铵1份，白矿油0.5份，生育酚0.05份，肉豆蔻酸异丙酯0.2份。所述沸石粉细度为60目。所述改性助剂的制造方法为：将沸石粉和硅藻土按比例混合后在390℃条件下处理6h，冷却后，研磨均匀，加入白矿油、生育酚后超声分散15min，再加入其余原料420r/min搅拌1h，过滤并真空干燥，再次研磨均匀，过1100目筛，即得。
在本实施例中，所述凹凸棒土经过如下方法改性：
步骤一、将凹凸棒土研磨粉碎、筛分至2mm，然后将凹凸棒土与去离子水混合，搅拌、静置、过滤和干燥，所述的凹凸棒土与去离子水的质量比为15：200；
步骤二、将步骤一制得的凹凸棒土从室温升高至210℃，并通过惰性气体氮气使水蒸气与凹凸棒土接触反应，反应结束后，开始降温，并停止加入水蒸气，待温度降至室温后，取出凹凸棒土，进行水洗和干燥。所述水蒸气与惰性气体氮气的体积比为1：10，水蒸气与凹凸棒土的质量比为23：1。
一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按组成原料的重量份将凹凸棒土、碳酸钠、氯化钾、壳聚糖、棉籽油、改性助剂，混合搅拌均匀，高速分散并研磨至30um细度以下；
步骤二、在上述反应体系中按重量份加入水溶性酚醛树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、三乙醇胺、聚己酸内醋、聚对苯二甲酸丁二醇酯、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚、改性丙烯酸乳液、肉桂酸苄酯，在710r/min转速下高速分散15min，得到成品。
实施例3
本实施例提供的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，所述的含有凹凸棒土的机械用防锈漆包括如下重量份数的原料：水溶性酚醛树脂24份、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液16份、凹凸棒土19份、碳酸钠8份、三乙醇胺1.2份、聚己酸内醋19份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.2份、氯化钾0.8份、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚0.5份、改性丙烯酸乳液1.9份、壳聚糖0.7份、棉籽油5份，肉桂酸苄酯7份、改性助剂9份。
在本实施例中，所述改性助剂包括如下重量份数的原料：沸石粉4份，硅藻土7份，十二烷基三甲基氯化铵1.3份，白矿油0.4份，生育酚0.08份，肉豆蔻酸异丙酯0.1份。所述沸石粉细度为70目。所述改性助剂的制造方法为：将沸石粉和硅藻土按比例混合后在330℃条件下处理7h，冷却后，研磨均匀，加入白矿油、生育酚后超声分散13min，再加入其余原料470r/min搅拌0.8h，过滤并真空干燥，再次研磨均匀，过1150目筛，即得。
在本实施例中，所述凹凸棒土经过如下方法改性：
步骤一、将凹凸棒土研磨粉碎、筛分至3mm，然后将凹凸棒土与去离子水混合，搅拌、静置、过滤和干燥，所述的凹凸棒土与去离子水的质量比为13：200；
步骤二、将步骤一制得的凹凸棒土从室温升高至250℃，并通过惰性气体氮气使水蒸气与凹凸棒土接触反应，反应结束后，开始降温，并停止加入水蒸气，待温度降至室温后，取出凹凸棒土，进行水洗和干燥。所述水蒸气与惰性气体氮气的体积比为1：6，水蒸气与凹凸棒土的质量比为28：1。
一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按组成原料的重量份将凹凸棒土、碳酸钠、氯化钾、壳聚糖、棉籽油、改性助剂，混合搅拌均匀，高速分散并研磨至30um细度以下；
步骤二、在上述反应体系中按重量份加入水溶性酚醛树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、三乙醇胺、聚己酸内醋、聚对苯二甲酸丁二醇酯、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚、改性丙烯酸乳液、肉桂酸苄酯，在750r/min转速下高速分散13min，得到成品。
实验测试：
对上述实施例1-3所得防锈漆用于涂刷钢铁表面进行性能测试，分为1组、2组、3组，同时取未涂刷防锈漆的钢铁作为对照，将上述4组钢铁置于室外自然环境中放置1月后观察各组的生锈情况。测试结果如表1所示。
表1测试结果一览表
项目 1组 2组 3组 对照组
生锈程度 未生锈 未生锈 未生锈 部分生锈
由此可见，本发明提供的含有凹凸棒土的机械用防锈漆，有较好的防生锈效果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述的含有凹凸棒土的机械用防锈漆包括如下重量份数的原料：水溶性酚醛树脂22-27份、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液15-20份、凹凸棒土18-22份、碳酸钠7-9份、三乙醇胺1.0-1.5份、聚己酸内醋18-22份、聚对苯二甲酸丁二醇酯0.1-0.3份、氯化钾0.7-0.9份、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚0.4-0.6份、改性丙烯酸乳液1.5-2.5份、壳聚糖0.5-0.8份、棉籽油3-6份，肉桂酸苄酯5-8份、改性助剂8-10份。
2.根据权利要求1所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述改性助剂包括如下重量份数的原料：沸石粉1-5份，硅藻土6-8份，十二烷基三甲基氯化铵1-1.5份，白矿油0.1-0.5份，生育酚0.05-0.1份，肉豆蔻酸异丙酯0.1-0.2份。
3.根据权利要求2所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述改性助剂的制造方法为：将沸石粉和硅藻土按比例混合后在310-390℃条件下处理6-7h，冷却后，研磨均匀，加入白矿油、生育酚后超声分散10-15min，再加入其余原料420-500r/min搅拌0.6-1h，过滤并真空干燥，再次研磨均匀，过1100-1220目筛，即得。
4.根据权利要求2所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述沸石粉细度为60-80目。
5.根据权利要求1所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述凹凸棒土经过如下方法改性：
步骤一、将凹凸棒土研磨粉碎、筛分至2-4mm，然后将凹凸棒土与去离子水混合，搅拌、静置、过滤和干燥；
步骤二、将步骤一制得的凹凸棒土从室温升高至210-270℃，并通过惰性气体氮气使水蒸气与凹凸棒土接触反应，反应结束后，开始降温，并停止加入水蒸气，待温度降至室温后，取出凹凸棒土，进行水洗和干燥。
6.根据权利要求5所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述的凹凸棒土与去离子水的质量比为10-15：200。
7.根据权利要求5所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆，其特征在于：所述水蒸气与惰性气体氮气的体积比为1：5-10，水蒸气与凹凸棒土的质量比为23-40：1。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种含有凹凸棒土的机械用防锈漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按组成原料的重量份将凹凸棒土、碳酸钠、氯化钾、壳聚糖、棉籽油、改性助剂，混合搅拌均匀，高速分散并研磨至30um细度以下；
步骤二、在上述反应体系中按重量份加入水溶性酚醛树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、三乙醇胺、聚己酸内醋、聚对苯二甲酸丁二醇酯、2，6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚、改性丙烯酸乳液、肉桂酸苄酯，在710-800r/min转速下高速分散10-15min，得到成品。
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