CN107699069A - 一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法 - Google Patents

一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法，涉及涂料领域。一种节能耐蚀封闭底漆包括：14～42份的乙酸乙烯酯、12～15份的丙烯酸、15～30份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、5～6份的耐蚀颜料、2～10份的助剂以及100～200份的锌粉。能提供良好的耐蚀性。一种节能耐蚀封闭底漆的制备方法包括：将助剂溶解在工业酒精中形成第一混合溶液；丙烯酸、乙酸乙烯酯、耐蚀颜料以及丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液；将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂；将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。

Description

一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，且特别涉及一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法。
背景技术
目前为止我们中国的钢铁产量位居世界第一位，每年因为钢铁腐蚀所造成的钢铁消耗相当于当年的钢铁生产总量的10-20％左右。因为钢铁腐蚀所带来的直接经济损失约占国民生产总值的6％左右。钢铁腐蚀带来的不仅仅是一系列的触目惊心的经济损失，同时，常用的钢铁器件如，道路、住房、桥梁等结构部件的腐蚀具有高度的安全隐患，可能酿成非常严重的安全事故，造成财产损失和人身伤害。
在这之中金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。在发生锈蚀时，在金属的表面上会发生化学、电化学反应，使得金属元素由原子转化成被氧化的离子。这会使得金属的韧性、强度等力学性能严重降低，以及金属器件的几何形状遭到严重破坏，因而加速零件的磨损缩短设备的使用寿命。据统计1975年的美国仅因金属腐蚀造成的一系列直接的经济损失达700亿美元，占到了当年国民生产总值的4.2％。金属腐蚀事故所引起的停电、停产等间接经济损失就更加的无法估算。因而，研究金属的腐蚀防护的各种方法来控制金属的腐蚀，减少因腐蚀造成的安全事故和重大的财产损失，对国民经济发展和人身安全都有着重要的意义。
涂料作为简单和经济有效的防腐手段已有数千年的历史。自工业革命以来，钢铁等金属材料大规模生产，为了减少金属腐蚀问题，人们采取了许多措施但迄今为止仍以有机涂层最有效、最经济也最普便。现代工业技术的发展不仅为钢结构防腐涂料的发展提供了较好的技术物质条件，也提供了更为广阔的市场，同时也将使防腐涂料趋于成熟完善。目前作为钢铁结构的防腐和车间底漆最为普遍、最为重要的仍然是富锌封闭底漆，但现有技术中的封闭底漆仍然存在耗能高、防腐蚀性能较弱能问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能耐蚀封闭底漆，此封闭底漆节能环保且能提供良好的耐蚀性。
本发明的另一目的在于提供一种节能耐蚀封闭底漆的制备方法，此节能耐蚀封闭底漆的制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。同时，制备得到的封闭底漆节能环保且能提供良好的耐蚀性。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种节能耐蚀封闭底漆，其主要由以下重量份数计的原料制成：
14～42份的乙酸乙烯酯、12～15份的丙烯酸、15～30份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、5～6份的耐蚀颜料、2～10份的助剂以及100～200份的锌粉。
本发明提出一种节能耐蚀封闭底漆的制备方法，包括：
将按照重量份数计的2～10份的助剂溶解在15～30份的工业酒精中形成第一混合溶液；
将按照重量份数计的12～15份的丙烯酸、14～42份的乙酸乙烯酯、5～6份的耐蚀颜料以及0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液；
将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂；
将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100～200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。
本发明实施例提供的一种节能耐蚀封闭底漆及其制备方法的有益效果是：
提供节能耐蚀封闭底漆通过乙酸乙烯酯、丙烯酸、工业酒精、丙烯酸正丁酯、耐蚀颜料、助剂以及锌粉制成。一方面，各原料价格便宜，共同作用制备得到的封闭底漆的量大，充分发挥了各原料的作用，具备一定的节能性。另一方面，由于底漆中水的加入，水与钢铁表面接触会加速腐蚀，因此本发明提供的节能耐蚀封闭底漆利用工业酒精作为原料制备，有效地提高了其自身的耐蚀性，同时还避免了水作为溶剂容易出现的鼓泡等情况。并且，该节能耐蚀封闭底漆还含有大量的锌粉，锌粒子之间，锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，钢铁从而得到进一步地保护。同时，制备共聚树脂所采用的丙烯酸正丁酯以及耐蚀颜料也能为该节能耐蚀封闭底漆提供一定的耐蚀性。
提供的节能耐蚀封闭底漆的制备方法，简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。同时，制备得到的封闭底漆节能环保且能提供良好的耐蚀性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的节能耐蚀封闭底漆及其制备方法进行具体说明。
一种节能耐蚀封闭底漆，其主要由以下重量份数计的原料制成：
14～42份的乙酸乙烯酯、12～15份的丙烯酸、15～30份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、5～6份的耐蚀颜料、2～10份的助剂以及100～200份的锌粉。
具体地，乙酸乙烯酯是无色的液体，具有甜的醚味；微溶于水，溶于醇、丙酮、苯、氯仿。乙酸乙烯酯易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。极易受热、光或微量的过氧化物作用而聚合，含有抑制剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。主要用于生产聚乙烯醇树脂和合成纤维。其单体能共聚可生产多种用途粘合剂；还能与氯乙烯、丙烯腈、丁烯酸、丙烯酸、乙烯单体能共聚接枝、嵌段等制成不同性能的高分子合成材料。
具体地，丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶，是由从炼油厂得到的丙烯制备的。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。
具体地，工业酒精即工业上使用的酒精，也称变性酒精、工业火酒。工业酒精的纯度一般为95％和99％。主要有合成和酿造(玉米或木薯)两种方式生产，合成的一般成本低，甲醇含量高，所以价格便宜。在本配方中的作用主要是作为有机反应的溶剂。作为溶剂的酒精能在温度较高时，随之挥发，不会滞留在钢铁表面，造成腐蚀。同时，挥发的酒精也不会造成环境污染，非常环保。
具体地，丙烯酸正丁酯是无色液体，不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚。丙烯酸正丁酯主要用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂。主要用于制合成树脂、合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、胶粘剂等。也能提高聚合树脂的耐蚀性能。
具体地，耐蚀颜料能为整个节能耐蚀封闭底漆提供良好的耐蚀性。
优选地，耐蚀颜料选自不锈钢粉、铬铁黑、锶铬黄、绢云母粉、磷铁粉、氧化铁红以及铝银浆中的一种或多种。
具体地，助剂可以帮助提高节能耐蚀封闭底漆的各种性能。
优选地，助剂包括重量比为0.1:1:2～3的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯。过氧化苯甲酰的作用主要是用作乙烯系、苯乙烯系、丙烯酸系、乙酸乙烯系、氯乙烯系、甲基丙烯酸甲酯等树脂聚合时的引发剂。
具体地，锌粉中具有锌粒子，锌粒子之间，锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，钢铁从而得到进一步地保护。
作为优选的方案，节能耐蚀封闭底漆还包括0.1～0.6的纳米填料。利用纳米技术对有机涂层防腐材料进行改性，可有效提高其综合性能,特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。
具体地，纳米填料选自TiO2、SiO2、A2O3以及碳纳米管中的一种或多种。这些纳米材料具有比表面积大、表面活性基团多等特点，能较好地与共聚树脂复合。由于纳米颗粒的小尺寸效应，其与基体界面粘接作用加强，使得涂层受力时有利于应力传递，且纳米材料表面严重的配位不足，表现出极强活性，进一步促进了树脂的交联反应，提高了分子间的键力，同时使涂层致密且耐磨性提高。
作为优选的方案，节能耐蚀封闭底漆还包括0.1～0.3份的消泡剂。消泡剂，也称消沫剂，是在加工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的添加剂。
具体地，消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚以及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
一种节能耐蚀封闭底漆的制备方法，包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的2～10份的助剂溶解在15～30份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的12～15份的丙烯酸、14～42份的乙酸乙烯酯、5～6份的耐蚀颜料以及0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为60～70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100～200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。
作为优选的方案，节能耐蚀封闭底漆的制备方法还包括在将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100～200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀后加入氨水调节pH至7～8。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，通过以下的节能耐蚀封闭底漆的制备方法制备而得到，此方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的2份的重量比为0.1:1:2的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在15份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的12份的丙烯酸、14份的乙酸乙烯酯、5份的不锈钢粉以及0.1份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为60℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。
实施例2
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐蚀底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的5份的重量比为0.1:1:2.5的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在20份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的13份的丙烯酸、18份的乙酸乙烯酯、5.5份的铬铁黑以及0.2份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为65℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的150份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节pH至7。
实施例3
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐蚀底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的10份的重量比为0.1:1:3的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在30份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的15份的丙烯酸、42份的乙酸乙烯酯、6份的锶铬黄以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为65℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.1份的乳化硅油。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节pH至7.5。
实施例4
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐蚀底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的10份的重量比为0.1:1:3的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在30份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的15份的丙烯酸、42份的乙酸乙烯酯、6份的绢云母粉、0.6的A2O3以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.3份的高碳醇脂肪酸酯复合物。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节pH至8。
实施例5
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐蚀底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的10份的重量比为0.1:1:2的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在30份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的15份的丙烯酸、42份的乙酸乙烯酯、6份的磷铁粉、0.1的碳纳米管以及0.1份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.3份的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节pH至8。
实施例6
本实施例提供了一种节能耐蚀封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐蚀底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的10份的重量比为0.1:1:2的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在20份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的15份的丙烯酸、42份的乙酸乙烯酯、5～6份的氧化铁红、0.5的SiO2以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.3份的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节pH至7。
对比例1
市售的节能耐蚀封闭底漆
实验例1
取相同量的实施例1至6提供的节能耐蚀封闭底漆与对比例1提供的节能耐蚀封闭底漆，且涂刷于相同状态的钢板上，然后放入Q-Fog盐雾箱中，进行循环喷雾持续腐蚀300h。下表为腐蚀测试的结果。
表1.腐蚀测试结果
编号 涂层状态
实施例1 96h内完好
实施例2 98h内完好
实施例3 99h内完好
实施例4 102h内完好
实施例5 101h内完好
实施例6 103h内完好
对比例1 65h内完好
根据表1的测试结果可知，本发明的实施例提供的节能耐蚀封闭底漆的耐蚀效果远远优于市售的对比例1提供的节能耐蚀封闭底漆的耐蚀效果。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，其主要由以下重量份数计的原料制成：
14～42份的乙酸乙烯酯、12～15份的丙烯酸、15～30份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、5～6份的耐蚀颜料、2～10份的助剂以及100～200份的锌粉。
2.根据权利要求1所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述耐蚀颜料选自不锈钢粉、铬铁黑、锶铬黄、绢云母粉、磷铁粉、氧化铁红以及铝银浆中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述助剂包括重量比为0.1:1:2～3的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述节能耐蚀封闭底漆还包括0.1～0.6的纳米填料。
5.根据权利要求4所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述纳米填料选自TiO2、SiO2、A2O3以及碳纳米管中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述节能耐蚀封闭底漆还包括0.1～0.3份的消泡剂。
7.根据权利要求6所述的节能耐蚀封闭底漆，其特征在于，所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚以及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
8.一种节能耐蚀封闭底漆的制备方法，其特征在于，包括：
将按照重量份数计的2～10份的助剂溶解在15～30份的工业酒精中形成第一混合溶液；
将按照重量份数计的12～15份的丙烯酸、14～42份的乙酸乙烯酯、5～6份的耐蚀颜料以及0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯加入所述第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液；
将所述第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂；
将所述共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100～200份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀。
9.根据权利要求8所述的节能耐蚀封闭底漆的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液倒入反应釜并加热制得所述共聚树脂的过程中的加热温度为60～70℃。
10.根据权利要求8所述的节能耐蚀封闭底漆的制备方法，其特征在于，所述节能耐蚀封闭底漆的制备方法还包括在将所述共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的100～200份的所述锌粉并采用搅拌机搅拌均匀后加入氨水调节pH至7～8。
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CN108980521A (zh) * 2018-08-03 2018-12-11 四川理工学院 一种防腐蚀压力管道及其施工方法

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CN106675285A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 芜湖普乐士新型建筑材料配套有限公司 一种水性封底漆

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