CN108384427A

CN108384427A - 一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料

Info

Publication number: CN108384427A
Application number: CN201810130129.2A
Authority: CN
Inventors: 赵志云
Original assignee: Huzhou China Mdt Infotech Ltd
Current assignee: Huzhou China Mdt Infotech Ltd
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2018-08-10

Abstract

本发明公开了一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂30‑50份、羟基硅油15‑25份、片状锌粉80‑100份、短切碳纤维10‑30份、白炭黑10‑30份、聚吡咯10‑15份、异氰酸酯固化剂30‑45份以及有机溶剂20‑45份。本发明具有如下有益效果：（1）涂料中添加了导电高分子组分；（2）涂料的导电性能优异；（3）能够良好保护金属基材。

Description

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其是涉及一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

背景技术

有机富锌涂料：有机富锌涂料常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。最为常用的是环氧富锌涂料，其中聚酰胺固化环氧富锌底漆是有机富锌底漆中应用最大的品种。美国钢结构涂装协会 SSPC Paint—20 中规定有机富锌涂料锌粉占干膜质量不少于 77%，无机富锌涂料锌粉占干膜质量不少于 74%，此规定就是为了增加涂膜导电性的。此外，有机树脂的粘结性优于无机树脂，这样也为高含量锌粉附着提供了更好的保证。

主要防腐作用有：屏蔽作用、电化学防护、涂膜自修复和钝化作用。

（1）屏蔽作用，富锌涂料的屏蔽作用重要靠难溶盐的生成和腐蚀产物。传统的富锌涂料采用球状锌粉，它们之间是以点接触的形式来传输电子，并和钢材基体也保持电接触。锌的腐蚀产物随腐蚀介质的不同而不同，有氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、碱式氧化锌硫酸锌等，由于这些物质的形成使得体积膨胀，填满涂膜的空隙，从而防止铁表面与氧、水等有害介质的进一步接触，起着物理屏蔽作用。同时这些腐蚀产物可以使涂膜紧密的结合起来，增大电阻，减缓电化学腐蚀的速率，锌粉的消耗速率就会大大降低，其耐久性就会提高。

（2）牺牲锌粉的保护作用富锌涂料含有大量的锌粉，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段得到电子，从而得到保护。

（3）涂膜的自修补作用，当涂膜上有部位被机械损伤后，露出基体金属，在较小面积内腐蚀电流能流向钢铁露出部分，则锌的产物就沉积在此处形成一层保护膜，延缓腐蚀继续发生。

（4）钝化作用：涂料对钢材有着良好的钝化作用，涂料成膜过程中随水分的蒸发，涂层的pH 值发生变化，钢材基体的电极电位不是一直处于受电化学保护的状态，因此涂料对钢材基材有着良好的钝化作用。

欲使涂膜导电发挥牺牲阳极的作用，要求整个涂层必须有良好的导通性，使整个涂层与钢铁基材体系形成电化学回路，富锌涂层才能起到电化学保护作用。目前有机富锌涂料的有机成膜物的导电性能差，必须增加锌粉含量以保证导电性。

例如一种在中国专利文件上公开的一种环氧富锌涂料，其授权公告号为CN102417784 B，该发明涉及一种环氧富锌涂料，所述涂料以环氧树脂为基料，腰果油聚酰胺为固化剂，超细锌粉为主要防锈颜料，加入了一定量的助剂、溶剂等按一定比例配制而成。本发明所提供的环氧富锌涂料适用于浸涂方式涂装，涂装后的漆膜具有极好的耐腐蚀、耐化学和耐溶剂性。但是该发明中没有添加增强聚合物导电性能的组分，使得其中的锌金属性无法很好的起到屏蔽作用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中富锌涂料中没有添加导电高分子组分，涂料的导电性能较差，无法良好保护金属基材的问题，提供一种添加了导电高分子组分，涂料的导电性能优异，能够良好保护金属基材的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂30-50份、羟基硅油15-25份、片状锌粉80-100份、短切碳纤维10-30份、白炭黑10-30份、聚吡咯10-15份、异氰酸酯固化剂30-45份以及有机溶剂20-45份。

作为优选，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂35-45份、羟基硅油18-23份、片状锌粉85-100份、短切碳纤维15-25份、白炭黑15-30份、聚吡咯10-15份、异氰酸酯固化剂35-40份以及有机溶剂25-40份。

作为优选，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂40份、羟基硅油20份、片状锌粉95份、短切碳纤维20份、白炭黑18份、聚吡咯12份、异氰酸酯固化剂35份以及有机溶剂35份。

本发明中使用聚醚多元醇、环氧树脂以及羟基硅油作为羟基来源，通过异氰酸酯固化剂进行固化后得到聚氨酯涂料，在涂料中添加片状锌粉能够有效的保护金属表面，从而避免了金属表面的电化学腐蚀，同时在涂料中添加了短切碳纤维以及聚吡咯能够有效的增强涂料的导电性能，使得其中的锌金属起到很好的屏蔽作用。

作为优选，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉、短切碳纤维与聚吡咯混合均匀后置于球磨机中球磨3-6小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇、环氧树脂、羟基硅油、白炭黑、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及有机溶剂高速搅拌分散混合均匀后，加入异氰酸酯固化剂搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

作为优选，所述的短切碳纤维的长度为1-10mm。本发明中所使的短切碳纤维长度控制在1-10mm能够有效的保证涂料的力学强度以及导电性能。

作为优选，所述的异氰酸酯固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯或二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种的组合物。

作为优选，所述的有机溶剂为正戊烷、正己烷、石油醚或正丁醚中的一种。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）涂料中添加了导电高分子组分；（2）涂料的导电性能优异；（3），能够良好保护金属基材。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉80份、短切碳纤维10份与聚吡咯10份混合均匀后置于球磨机中球磨3小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇100份、环氧树脂30份、羟基硅油15份、白炭黑10份、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及有石油醚20份高速搅拌分散混合均匀后，加入六亚甲基二异氰酸酯10份以及二苯基甲烷二异氰酸酯20份，搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照GB/T 5210标准对附着力进行测试其附着力等级为0级；按照GB/T 1771测试其耐盐雾性能，其耐盐雾时间为1200小时；按照GB/T 1731标准测得其柔韧性为1级；按照GB/T 9274标准测得其耐酸雾性能为850小时；按照GB/T1763测得器耐盐水性能为650小时。

实施例2

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉100份、短切碳纤维30份与聚吡咯15份混合均匀后置于球磨机中球磨6小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇100份、环氧树脂50份、羟基硅油25份、白炭黑30份、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及正丁醚45份高速搅拌分散混合均匀后，加入降冰片烷二异氰酸酯15份、环己烷二亚甲基二异氰酸酯20份以及甲苯二异氰酸酯10份，搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照GB/T 5210标准对附着力进行测试其附着力等级为0级；按照GB/T 1771测试其耐盐雾性能，其耐盐雾时间为1400小时；按照GB/T 1731标准测得其柔韧性为1级；按照GB/T 9274标准测得其耐酸雾性能为900小时；按照GB/T1763测得器耐盐水性能为850小时。

实施例3

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉85份、短切碳纤维15份与聚吡咯10份混合均匀后置于球磨机中球磨4小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇100份、环氧树脂35份、羟基硅油18份、白炭黑15份、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及正戊烷25份高速搅拌分散混合均匀后，加入异佛尔酮二异氰酸酯35份搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照GB/T 5210标准对附着力进行测试其附着力等级为0级；按照GB/T 1771测试其耐盐雾性能，其耐盐雾时间为1300小时；按照GB/T 1731标准测得其柔韧性为1级；按照GB/T 9274标准测得其耐酸雾性能为900小时；按照GB/T1763测得器耐盐水性能为750小时。

实施例4

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉100份、短切碳纤维25份与聚吡咯15份混合均匀后置于球磨机中球磨5小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇100份、环氧树脂45份、羟基硅油23份、白炭黑30份、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及正己烷40份高速搅拌分散混合均匀后，加入二甲基联苯二异氰酸酯15份、异佛尔酮二异氰酸酯20份以及六亚甲基二异氰酸酯5份搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照GB/T 5210标准对附着力进行测试其附着力等级为0级；按照GB/T 1771测试其耐盐雾性能，其耐盐雾时间为1400小时；按照GB/T 1731标准测得其柔韧性为1级；按照GB/T 9274标准测得其耐酸雾性能为950小时；按照GB/T1763测得器耐盐水性能为750小时。

实施例5

一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉95份、短切碳纤维20份与聚吡咯12份混合均匀后置于球磨机中球磨4时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇100份、环氧树脂40份、羟基硅油20份、白炭黑18份、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及正丁醚35份拌分散混合均匀后，加入环己烷二亚甲基二异氰酸酯5份、异佛尔酮二异氰酸酯10份以及环己烷二亚甲基二异氰酸酯20份蚀聚氨酯涂料。

所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照GB/T 5210标准对附着力进行测试其附着力等级为0级；按照GB/T 1771测试其耐盐雾性能，其耐盐雾时间为1300小时；按照GB/T 1731标准测得其柔韧性为1级；按照GB/T 9274标准测得其耐酸雾性能为1050小时；按照GB/T1763测得器耐盐水性能为750小时。

Claims

1.一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂30-50份、羟基硅油15-25份、片状锌粉80-100份、短切碳纤维10-30份、白炭黑10-30份、聚吡咯10-15份、异氰酸酯固化剂30-45份以及有机溶剂20-45份。

2.根据权利要求1所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂35-45份、羟基硅油18-23份、片状锌粉85-100份、短切碳纤维15-25份、白炭黑15-30份、聚吡咯10-15份、异氰酸酯固化剂35-40份以及有机溶剂25-40份。

3.根据权利要求1所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料按照重量份数计包括以下组分：聚醚多元醇100份、环氧树脂40份、羟基硅油20份、片状锌粉95份、短切碳纤维20份、白炭黑18份、聚吡咯12份、异氰酸酯固化剂35份以及有机溶剂35份。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的富锌防腐蚀聚氨酯涂料的制备方法如下：（1）在惰性气体保护下，称取片状锌粉、短切碳纤维与聚吡咯混合均匀后置于球磨机中球磨3-6小时，得到富锌防腐蚀填料；（2）将聚醚多元醇、环氧树脂、羟基硅油、白炭黑、步骤（1）中得到的富锌防腐蚀填料以及有机溶剂高速搅拌分散混合均匀后，加入异氰酸酯固化剂搅拌均匀后得到富锌防腐蚀聚氨酯涂料。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的短切碳纤维的长度为1-10mm。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的异氰酸酯固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯或二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种的组合物。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种富锌防腐蚀聚氨酯涂料，其特征是，所述的有机溶剂为正戊烷、正己烷、石油醚或正丁醚中的一种。