CN108384400A

CN108384400A - 含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN108384400A
Application number: CN201810324667.5A
Authority: CN
Inventors: 王岩
Original assignee: Beihua University
Current assignee: Beihua University
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2018-08-10

Abstract

含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法，属于防腐涂料技术领域，涂料由A组分涂料体和B组分涂料体组成，A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧树脂、玻璃鳞片、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂组成，B组分涂料体由固化剂和稀释剂组成。制备方法包括制备A组分，称取B组分，将A组分和B组分分别包装，使用前，按照质量比充分混合，搅拌均匀后获得本发明的产品，放置熟化即可使用。该涂料具有优异的耐腐蚀性能、抗渗透性、抗冲击性、耐磨性；固含量可达到60%～85%，减少了VOC的排放；同时本发明的产品属于底面一体漆，可直接涂敷于金属基材表面使用，即简化施工流程，又降低了成本。

Description

含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法。

背景技术

伴随我国基础设施建设、工业结构调整和新兴产业的发展，大量钢铁被用于交通、建筑、机械、能源、化工、基础设施、铁路和海洋开发等领域，由此带来的钢铁腐蚀也越来越严重，从防腐处理的经济性来看，采用防腐涂料是最为经济和有效的方法。玻璃鳞片涂料是一种高效的重防腐涂料。由于涂料中玻璃鳞片的多层片状结构，把涂层分割成许多小空间而降低涂层的收缩应力和膨胀系数，使介质迂回渗入，延缓了腐蚀介质扩散和侵入基体的途径和时间，因而具有良好的抗渗透性、抗冲击性、耐磨性和耐腐蚀性。现有的玻璃鳞片防腐涂料施工时需在金属表面涂装底漆以提高其防腐效果，随着人们环保意识提高、政策法规的日趋严格、应用范围的扩大及使用要求的提高，开发环保化、高性能化、多功能化和省工化防腐涂料势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料及其制备方法，利用聚苯胺特殊的阳极保护防腐蚀作用，使金属表面钝化，形成一层致密的金属氧化物膜，阻止腐蚀剂的入侵，可以有效的提高环氧玻璃鳞片涂层的耐腐蚀性能、抗渗透性能和抗冲击性能，同时该涂料属于底面一体漆，可直接涂覆于被保护的金属基材表面，即减少了涂装次数，缩短了施工工期，又降低了维护成本。

本发明采用如下技术方案：含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：该涂料由A组分涂料体和B组分涂料体组成，所述A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧树脂、玻璃鳞片、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂组成，所述B组分涂料体由固化剂和稀释剂组成；

所述A组分涂料体与B组分涂料体质量比为（5.0～10.0）：1；

所述A组分涂料体中的本征态聚苯胺、环氧树脂、玻璃鳞片、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂的质量比为（1～5）：（30～50）：（20～35）：（0.5～2）：（6～13）：（5～15）：（15～40）：（0.5～1）；

所述B组分涂料体中的固化剂与稀释剂的质量比为(4.0～10.0)：1。

所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44。

所述本征态聚苯胺分子量为10000～100000的本征态聚苯胺。

所述玻璃鳞片的粒度为20～1000目，厚度为1～10μm。

所述触变剂为机膨润土或聚酰胺蜡。

所述颜料选自钛白粉、炭黑中的任意一种或两种混合物。

所述功能填料选自云母粉、氧化锌、沉淀硫酸钡及滑石粉其中的一种或几种。

所述复合溶剂由真溶剂和助溶剂组成，真溶剂和助溶剂的质量比为（1.0～5.0）：1；所述真溶剂是甲苯或二甲苯；所述助溶剂是正丁醇。

所述助剂为流平剂、防沉降剂、消泡剂、偶联剂；所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷溶液，型号为BYK300、BYK306、BYK333中的任意一种；所述防沉降剂为改性脲溶液，型号为BYK410、BYK411中的任意一种；所述消泡剂为破泡聚合物和聚硅氧烷溶液，型号为BYK024、BYK066N、BYK530中的任意一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂，型号为KH-560、KH-550中的任意一种。

所述B组分涂料体为固化剂和环氧稀释剂501；所述固化剂为聚酰胺类固化剂、腰果油改性固化剂中的任意一种；固化剂与环氧稀释剂501的质量比为（4.0～10.0）：1。

一种制备所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料的方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：

步骤一、将组成A组分涂料体的本征态聚苯胺、环氧树脂、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂按质量比（1～5）：（30～50）：（0.5～2）：（6～13）：（5～15）：（15～40）：（0.5～1），分别称量本征态聚苯胺、环氧树脂、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂，备用，混合，混合后以1000r/min搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，再加入一定量的玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1h～2h，得到A组分涂料体；

步骤二、按质量比为(4.0～10.0)：1称量固化剂和稀释剂并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；

步骤三、A组分涂料体与B组分涂料体分别包装，使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比(5.0～10.0)：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明产品，放置30分钟～60分钟进行熟化即可使用。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

1、工艺流程操作简单；

2、固含量可达60%～85%，有效降低了VOC排放；

3、本发明涂料中的聚苯胺具有可逆的氧化还原性能，利用聚苯胺特殊的阳极保护防腐蚀作用，使金属表面钝化，形成一层致密的金属氧化物膜，阻止腐蚀剂的入侵，可以有效的提高环氧玻璃鳞片涂层的耐腐蚀性能。将涂覆有本发明涂料的马口铁板进行耐盐雾性能测试3500h后，目测样品无起泡、起皮、脱落等现象；

4、涂层耐化学蚀性能优异，将涂覆有本发明涂料的马口铁板分别放在不同的介质中进行腐蚀测试：1) 质量分数为5％的NaCl溶液；2)20％质量分数的硫酸溶液；3)20％质量分数的氢氧化钠溶液；试样分别在上述介质中浸泡3000h后，目测样品无起泡、起皮、脱落等现象；

5、本发明提供的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料属于底面一体漆，可直接涂覆于被保护的金属基材表面，即减少了涂装次数，缩短了施工工期，又降低了维护成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例的制备方法包括以下步骤：

1）分别称量5g本征态聚苯胺、200g环氧树脂E-51、5g有机膨润土、20g钛白粉、5g炭黑、15g沉淀硫酸钡、35g云母粉、67g二甲苯、33g正丁醇、1g流平剂BYK306、1g消泡剂BYK066N、2g防沉降剂BYK410、1g硅烷偶联剂KH-560备用，混合，混合后以1000r/min的转速搅拌60分钟，再加入研磨介质玻璃珠以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，加入110g玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1小时～2小时，得到A组分涂料体；

2）分别称量80g～100g酰胺类固化剂650和10g～20g环氧稀释剂501并进行混合,搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；

3）在使用前，将A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比(5.0～10.0)：1的比例充分混合,搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60分钟进行熟化即可使用。

实施例2

本实施例的制备方法包括以下步骤：

1）分别称量5g本征态聚苯胺、175g环氧树脂E-51、5g有机膨润土、10g钛白粉、5g炭黑、5g氧化锌、20g云母粉、100g甲苯、50g正丁醇、1g流平剂BYK300、1g消泡剂BYK024、2g防沉降剂BYK411、1g硅烷偶联剂KH-560备用，混合，混合后以1000r/min搅拌60分钟，再加入研磨介质玻璃珠以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，加入120g玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1小时～2小时，得到A组分涂料体；

2）分别称量80g～100g酰胺类固化剂650和10g～20g环氧稀释剂501并进行混合,搅拌均匀后得到B组分涂料体；

3）在使用前，A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比(5.0～10.0)：1的比例充分混合,搅拌均匀后获得本发明的产品，放置30分钟～60分钟进行熟化即可使用。

实施例3

本实施例的制备方法包括以下步骤：

1）分别称量5g本征态聚苯胺、150g环氧树脂E-44、5g有机膨润土、10g钛白粉、5g炭黑、5g氧化锌、20g云母粉、100g甲苯、75g正丁醇、1g流平剂BYK333、1g消泡剂BYK530、2g防沉降剂BYK411、1g硅烷偶联剂KH-550备用，混合，混合后以1000r/min搅拌60分钟，再加入研磨介质玻璃珠以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，加入120g玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1小时～2小时，得到A组分涂料体；

2）分别80g～100g酰胺类固化剂650和10g～20g环氧稀释剂501并进行混合,搅拌均匀后得到B组分涂料体；

实施例4

本实施例的制备方法包括以下步骤：

1）分别称量5g本征态聚苯胺、200g环氧树脂E-44、5g有机膨润土、20g钛白粉、5g炭黑、15g沉淀硫酸钡、35g云母粉、50g二甲苯、25g正丁醇、1g流平剂BYK333、1g消泡剂BYK530、2g防沉降剂BYK410、1g硅烷偶联剂KH-560备用，混合，混合后以1000r/min的转速搅拌60分钟，再加入研磨介质玻璃珠以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，加入135g玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1小时～2小时，得到A组分涂料体；

Claims

1.含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：该涂料由A组分涂料体和B组分涂料体组成，所述A组分涂料体由本征态聚苯胺、环氧树脂、玻璃鳞片、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂组成，所述B组分涂料体由固化剂和稀释剂组成；

所述A组分涂料体与B组分涂料体质量比为（5.0～10.0）：1；

所述A组分涂料体中的本征态聚苯胺、环氧树脂、玻璃鳞片、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂的质量百分含量为（1～5）：（30～50）：（20～35）：（0.5～2）：（6～13）：（5～15）：（15～40）：（0.5～1）；

2.根据权利要求1所述的一种含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述本征态聚苯胺分子量为10000～100000的本征态聚苯胺。

3.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述环氧树脂为环氧树脂E-51和环氧树脂E-44。

4.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：玻璃鳞片的粒度为20～1000目，厚度为1～10μm。

5.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述触变剂包括有机膨润土或聚酰胺蜡。

6.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述颜料选自钛白粉、炭黑中的任意一种或两种混合物。

7.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述功能填料为云母粉、氧化锌、沉淀硫酸钡、滑石粉其中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述复合溶剂由真溶剂和助溶剂组成，所述真溶剂和助溶剂的质量比为（1.0～5.0）：1；所述真溶剂是甲苯或二甲苯；所述助溶剂是正丁醇。

9.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述助剂为流平剂、防沉降剂、消泡剂、偶联剂；所述流平剂为聚醚改性二甲基硅氧烷溶液，型号为BYK300、BYK306、BYK333中的任意一种；所述防沉降剂为改性脲溶液，型号为BYK410、BYK411中的任意一种；所述消泡剂为破泡聚合物和聚硅氧烷溶液，型号为BYK024、BYK066N、BYK530中的任意一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂，型号为KH-560、KH-550中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料，其特征是：所述B组分涂料体的固化剂为聚酰胺类固化剂、腰果油改性固化剂的任意一种，稀释剂为环氧稀释剂501，固化剂与稀释剂的质量比为(4.0～10.0)：1。

11.一种制备权利要求1-10任意一项所述的含聚苯胺的环氧玻璃鳞片防腐涂料的方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：

步骤一、将组成A组分涂料体的本征态聚苯胺、环氧树脂、触变剂、颜料、功能填料、复合溶剂和助剂按质量百分比含量（1～5）：（30～50）：（0.5～2）：（6～13）：（5～15）：（15～40）：（0.5～1），分别称量，备用，混合，混合后以1000r/min搅拌30分钟～60分钟，然后加入研磨介质玻璃珠，以2000r/min～3000r/min砂磨240分钟～360分钟，滤出玻璃珠，加入一定量的玻璃鳞片，以1000r/min的速度分散1小时～2小时，得到A组分涂料体；

步骤二、按质量比为(4.0～10.0)：1称量固化剂和环氧稀释剂501并进行混合，搅拌混合均匀后得到B组分涂料体；

步骤三、使用前，将A组分涂料体与B组分涂料体按照质量比(5.0～10.0)：1的比例充分混合，搅拌均匀后获得本发明产品，放置30分钟～60分钟进行熟化即可使用。