CN107603437A - 一种高固体份钢结构防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高固体份钢结构防腐涂料及其制备方法，以重量百分比计，该防腐涂料中包含6‑10％的溶剂、30‑40％的树脂基料、5‑13％的颜料、40‑50％的填料、0.1‑0.8％的润湿剂、0.1‑0.9％的催干剂、0.5‑0.9％的分散剂、0.3‑0.9％的防沉剂、0.1‑0.6％的乙醇和0.1‑0.8％的防结皮剂；该高固体份钢结构防腐涂料中各组分重量百分含量之和为100％。本发明的一种高固体份钢结构防腐涂料具有固体份高、附着力强，耐候性好等优点，能够广泛应用于各类钢结构的保护，并且VOC含量低，有效减少了对大气的污染，符合国家环保部“十三五”的要求。

Description

一种高固体份钢结构防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于钢材防腐涂料领域，具体涉及一种高固体份钢结构防腐涂料及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，未来钢结构在海洋工程、桥梁及住宅等钢结构建筑还有非常大的发展空间。据统计，2016年我国钢结构的腐蚀量达到498万吨，几乎相当于一家大型的钢铁企业的年产量。面对如此巨大的经济损失，防止钢结构的腐蚀和延长钢结构的防腐蚀年限已经引起人们的高度重视。应对钢结构腐蚀最有效的手段就是在其表面涂覆防腐涂料。

目前的钢结构防腐涂料多为溶剂型涂料，其中挥发性有机溶剂(VOC)在溶剂型涂料中占到了40％-50％，在使用过程中大量有机溶剂的挥发不仅造成化工原料的浪费，还污染环境，危害人们的健康。随着环保法规的日益健全和人们对环境质量的不断提高，研制节能环保的新型高固体份钢结构防腐涂料十分必要。

涂料中最主要的污染物就是易挥发的有机溶剂，为了适应国家环保部“十三五”对涂料等固定源污染物排放的要求，本发明在保证防腐涂料性能的基础上，大大降低了有机溶剂的使用量，从而减少有机溶剂挥发对环境带来的污染，符合绿色环保的人文理念。然而，高固体份钢结构防腐涂料还少有报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高固体份钢结构防腐涂料及其制备方法，取代传统的溶剂型涂料，不仅保留了良好的防腐性、耐候性和耐水性，而且解决了传统溶剂型涂料中大量有机溶剂挥发对环境造成污染和化工原料浪费的问题。

为了实现本发明的技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，该防腐涂料中包含6-10％的溶剂、30-40％的树脂基料、5-13％的颜料、40-50％的填料、0.1-0.8％的润湿剂、0.1-0.9％的催干剂、0.5-0.9％的分散剂、0.3-0.9％的防沉剂、0.1-0.6％的乙醇和0.1-0.8％的防结皮剂；该高固体份钢结构防腐涂料中各组分重量百分含量之和为100％。

所述的溶剂为200#溶剂油、S-150#溶剂油和芳烃溶剂油S-1000#溶剂中的任意一种。

所述的树脂基料为植物油改性的醇酸树脂，该植物油改性的醇酸树脂羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g。

所述的颜料为铁红粉；所述的填料为滑石粉、超细硫酸钡、碳酸钙中的至少一种。

所述的润湿剂为BYK104S。

所述的催干剂为钴、锆、钙催干剂中的至少一种。

所述的分散剂为阴离子型和非离子型分散剂中的任一种。

所述的防沉剂为有机膨润土。

所述的抗结皮剂为甲乙酮肟。

上述高固体份钢结构防腐涂料的制备工艺，包括以下制备步骤：

(1)按照原料配比将乙醇、部分溶剂、树脂基料、分散剂、防沉剂、润湿剂加入投料釜内；

(2)将加入到投料釜内的配料低速搅拌均匀后，按照原料配比加入颜料、填料，经高速搅拌分散10-15min，形成均匀浆液；

(3)将均匀浆液吸入砂磨机，砂磨至细度小于55微米；

(4)将研磨合格的浆液加入到调漆罐中，在低速搅拌下，加入抗结皮剂和催干剂，最后加入剩余溶剂调整粘度到规定粘度，制得高固体份钢结构防腐涂料。

作为一种优选技术方案，步骤(2)和(4)中所述低速搅拌的搅拌速度为500r/min。步骤(2)中所述高速搅拌的搅拌速度为1500r/min。

上述技术方案的有益效果：

本发明的高固体份钢结构防腐涂料适用于桥梁、室内钢结构、运输管道等的金属表面，面漆、底漆均可使用。

传统的溶剂型防腐涂料一般由10-30％的溶剂、15-50％的树脂、30-40％的颜填料和1-3％的助剂组成。若是通过简单的改变溶剂的量或降低分子量，虽然可以增加涂料中的固含量，却会影响涂料中树脂的溶解、颜填料的分散和润湿、涂料的流挂和干燥性等性能。本发明中的树脂基料为植物油改性醇酸树脂，其羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g，采用树脂基料在降低溶剂用量的前提下，较低的羟基含量和较高的酸值保证了溶剂对树脂的溶解和涂料的流挂和附着力，树脂、分散剂和防沉剂的协同作用使得颜填料的分散性更好；树脂、催干剂和防结皮剂的相互作用使得涂料具有良好的干燥性能和储存期间不会发生结皮现象。特定的铁红粉有很高的耐热性，500℃不变色，1200℃也不会改变其化学结构，极为稳定；铁红粉具有优良的防锈功能，涂覆在钢结构表面会形成更加致密的涂层，阻断水及其他介质与钢结构的接触，从而起到更好的保护作用。有机改性的膨润土能更好的促进涂料中各组分的相互作用，增强了各组分的分散均匀性，延长了涂料的使用期限。采用本技术制得的高固体份钢结构防腐涂料，保留了传统溶剂型防腐涂料优异的防腐性、耐候性和耐水性，与溶剂型防腐涂料的固含量50-60％相比，采用本技术制得的高固体份钢结构防腐涂料固含量为75％左右，增加了涂料的固含量，减少了VOC的排放，更有利于环保，同时也降低了化工原料的浪费。

具体实施方式

实施例1

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，由6％的溶剂、40％的树脂基料(植物油改性的醇酸树脂，由江苏冠军科技集团股份有限公司生产，型号389-8树脂，羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g，)、5％的颜料、46％的填料、0.8％的润湿剂、0.1％的催干剂、0.9％的分散剂、0.3％的防沉剂、0.1％的乙醇和0.8％的防结皮剂组成。

制备工艺：

(1)按照原料配比将乙醇、部分溶剂、树脂基料、分散剂、防沉剂、润湿剂加入投料釜内；

(2)将加入到投料釜内的配料进行500r/min的低速搅拌，待搅拌均匀后，按照原料配比加入颜料、填料，经1500r/min的高速搅拌分散10-15min，形成均匀浆液；

(3)将均匀浆液吸入砂磨机，砂磨至细度小于55微米；

(4)将研磨合格的浆液加入到调漆罐中，在500r/min的低速搅拌下，加入抗结皮剂和催干剂，最后加入剩余溶剂调整粘度到规定粘度，制得高固体份钢结构防腐涂料。

实施例2

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，由9％的溶剂、35％的树脂基料(植物油改性的醇酸树脂，由江苏冠军科技集团股份有限公司生产，型号389-8树脂，羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g)、13％的颜料、40％的填料、0.3％的润湿剂、0.4％的催干剂、0.7％的分散剂、0.7％的防沉剂、0.4％的乙醇和0.5％的防结皮剂组成。

制备工艺同实施例1。

实施例3

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，由7％的溶剂、36％的树脂基料(植物油改性的醇酸树脂，由江苏冠军科技集团股份有限公司生产，型号389-8树脂，羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g)、9％的颜料、45％的填料、0.1％的润湿剂、0.6％的催干剂、0.8％的分散剂、0.6％的防沉剂、0.6％的乙醇和0.3％的防结皮剂组成。

制备工艺同实施例1。

实施例4

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，由8％的溶剂、30％的树脂基料(植物油改性的醇酸树脂，由江苏冠军科技集团股份有限公司生产，型号389-8树脂，羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g)、11％的颜料、48％的填料、0.4％的润湿剂、0.7％的催干剂、0.6％的分散剂、0.9％的防沉剂、0.2％的乙醇和0.2％的防结皮剂组成。

制备工艺同实施例1。

实施例5

一种高固体份钢结构防腐涂料，以重量百分比计，由10％的溶剂、31％的树脂基料(植物油改性的醇酸树脂，由江苏冠军科技集团股份有限公司生产，型号389-8树脂，羟基为60-70mgKOH/g，酸值为10-12mgKOH/g)、6％的颜料、50％的填料、0.2％的润湿剂、0.9％的催干剂、0.5％的分散剂、0.8％的防沉剂、0.5％的乙醇和0.1％的防结皮剂组成。

制备工艺同实施例1。

实施例1-5制备的高固体份钢结构防腐涂料性能检测结果见表1.

表1实施例1-5制备的高固体份钢结构防腐涂料性能检测结果

以上实施例仅描述了本发明基本原理和主要特征，并不限制本发明的专利范围，本行业或相关领域的技术人员，在不改变主要原理和特征的情况下做出的等同替换获得的技术方案，应用在本领域或相关领域，均属于本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，以重量百分比计，该防腐涂料中包含6-10％的溶剂、30-40％的树脂基料、5-13％的颜料、40-50％的填料、0.1-0.8％的润湿剂、0.1-0.9％的催干剂、0.5-0.9％的分散剂、0.3-0.9％的防沉剂、0.1-0.6％的乙醇和0.1-0.8％的防结皮剂；该高固体份钢结构防腐涂料中各组分重量百分含量之和为100％。

2.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的溶剂为200#溶剂油、S-150#溶剂油和芳烃溶剂油S-1000#溶剂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的树脂基料为植物油改性的醇酸树脂。

4.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的颜料为铁红粉；所述的填料为滑石粉、超细硫酸钡、碳酸钙中至少一种。

5.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的润湿剂为BYK104S。

6.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的催干剂为钴、锆、钙催干剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的分散剂为阴离子型和非离子型分散剂中任一种。

8.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的防沉剂为有机膨润土。

9.根据权利要求1所述的高固体份钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的抗结皮剂为甲乙酮肟。

10.如权利要求1-9中任一所述高固体份钢结构防腐涂料的制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：

(1)按照原料配比将乙醇、部分溶剂、树脂基料、分散剂、防沉剂、润湿剂加入投料釜内；

(2)将加入到投料釜内的配料低速搅拌均匀后，按照原料配比加入颜料、填料，经高速搅拌分散10-15min，形成均匀浆液；

(3)将均匀浆液吸入砂磨机，砂磨至细度小于55微米；

(4)将研磨合格的浆液加入到调漆罐中，在低速搅拌下，加入抗结皮剂和催干剂，最后加入剩余溶剂调整粘度到规定粘度，制得高固体份钢结构防腐涂料。