CN108641554A - 一种机械设备用耐磨防锈漆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防锈涂料技术领域,具体涉及一种机械设备用耐磨防锈漆。防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、谷氨酸、三聚磷酸铝、叔丁基过氧化氢、消泡剂、成膜助剂和增稠剂。其中,消泡剂为聚丙二醇或聚二甲基硅氧烷;成膜助剂为乙氧基乙醇、异丙醚和N‑甲基吡咯烷酮中的一种;增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。该型防锈漆具有结合效果好,成膜均匀稳定,膜层硬度高、耐磨性好,防护性能优秀的特点。
Description
技术领域
本发明涉及防锈涂料技术领域,具体涉及一种机械设备用耐磨防锈漆。
背景技术
防锈漆,是一种可保护金属表面免受大气、海水、盐雾等的化学或电化学腐蚀的涂料;主要成分是防锈颜料和成膜物质。目前市场上的防锈漆主要分为油性漆和水性漆两种,其中,油性漆具有价格低廉、使用方便的优点,但是油性漆表面油腻容易附着污物,清洁起来比较麻烦,并且成分中含有亚硝酸盐、铬酸盐等有毒物质,对油漆喷涂操作人员的身体健康危害较大,目前已很少使用。
目前是在机械设备的防锈涂料主要为环氧富锌漆等涂料,由于金属锌粉的密度比较大,为了不使锌粉沉降或减慢锌粉的沉降速度,需要在漆中加一定量的防沉降剂;防沉剂的加入漆的粘稠度也随之增加,在选择聚酰胺树脂时就要尽可能地选择小分子量的树脂;施工时为了能满足涂刷性,要向漆中加入大量的溶剂,施工时溶剂严重危害工人的身体健康、漆在干燥过程中溶剂挥发到空气中污染环境、溶剂的添加也提高了材料的施工成本;除此之外,小分子量树脂固化后漆膜的脆性大,金属热胀冷缩系大在温度变化时漆膜易龟裂或脱落。这种防锈漆还具有附着力较差,膜层强度和硬度不足的问题,因此防锈漆在使用过程中受到冲击或摩擦后容易脱落或磨损,使得防护层的抗氧化,耐腐蚀性能降低,从而缩短设备的使用寿命。
专利申请号CN201310739185.3公开了一种一种纳米无溶剂环氧防锈漆及其制备方法,该防锈漆的组分包括E-44环氧树脂、活性稀释剂、磷酸锌、云母粉、纳米氧化铝、氧化铁红粉、三聚磷酸铝、固化剂脂环胺改性物或胺果酚改性物等。这种防锈漆由于减少了有机溶剂的使用,所以更加安全环保,但是这导致了防锈漆组分的分散性降低,材料的稳定性和均一化程度不高,此外,该防锈漆的膜层硬度较低,耐磨性能和防划伤性能相对不足。
专利申请号CN201410024045.2公开的一种金属灯饰用防锈漆及其制备方法,该方案提供的防锈漆对金属材料的结合效果好,附着力强,不容易脱落,但是防锈漆涂布后形成的防护膜层,依然存在耐磨性和抗划伤性能不足的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种机械设备用耐磨防锈漆,该型防锈漆具有结合效果好,成膜均匀稳定,膜层硬度高、耐磨性好,防护性能优秀的特点。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种机械设备用耐磨防锈漆,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液50-60份,聚氨酯乳液25-30份,酮醛树脂4-8份,有机改性耐磨填料20-30份,纳米氧化锌7-10份,谷氨酸1-3份,三聚磷酸铝3-4份,叔丁基过氧化氢1-1.4份,消泡剂0.2-0.3份,成膜助剂1.0-1.3份,增稠剂0.7-1.5份。
优选地,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液54-57份,聚氨酯乳液27-29份,酮醛树脂5-7份,有机改性耐磨填料25-28份,纳米氧化锌8-9份,谷氨酸1.5-2.3份,三聚磷酸铝3.5-3.7份,叔丁基过氧化氢1.2-1.3份,消泡剂0.2-0.3份,成膜助剂1.1-1.3份,增稠剂0.9-1.2份。
进一步优选地,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液56份,聚氨酯乳液28份,酮醛树脂6份,有机改性耐磨填料27份,纳米氧化锌8.5份,谷氨酸1.8份,三聚磷酸铝3.6份,叔丁基过氧化氢1.3份,消泡剂0.2份,成膜助剂1.2份,增稠剂1.1份。
本发明中,有机改性耐磨填料中使用的耐磨填料的组分包括:煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼,四者的质量比为20:15:1:3。
耐磨填料的有机改性方法为:将混合均匀的耐磨填料加入到含有10-12倍体积去离子水的反应釜中,加热反应釜内温度至75-85℃,并充分搅拌均匀得到悬浮液,然后向反应釜内加入占耐磨填料2wt%的十二烷基三甲基溴化铵、4wt%的椰油两性羟基丙基硫酸盐和5wt%的有机酸,将反应釜内的反应物以350-400r/min的转速搅拌8-10min,然后保温反应10-12h,反应结束后过滤、干燥,并研磨成350-450目的粉末。
其中,有机酸为草酸或马来酸;有机酸可以提供弱酸性环境,促进有机改性过程中化学反应的效率。
优选地,消泡剂为聚丙二醇或聚二甲基硅氧烷。
消泡剂的的使用可以降低涂料的表面张力,抑制泡沫产生并消除已产生泡沫,从而提高涂料的成膜效果。
优选地,成膜助剂为乙氧基乙醇、异丙醚和N-甲基吡咯烷酮中的一种。
成膜助剂能促进混合乳液的塑性流动和弹性变形,改善该涂料聚结性能,能在较广泛施工温度范围内成膜的物质,从而降低防锈漆的固化时间。
优选地,增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。
增稠剂的作用是提高防锈漆的粘稠度,从而防止涂料使用过程中流挂,提高涂料的成膜性能,降低施工工艺的难度。
本发明提供的耐磨防锈漆的制备方法为:
按照质量份数,将环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、谷氨酸和叔丁基过氧化氢加入到反应釜中,混合搅拌均匀并加热反应釜内温度至95-110℃,保温反应1-1.5h,得到复合乳液,将复合乳液冷却至室温后,加入到分散釜中,然后将有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和增稠剂依次加入到分散釜中,搅拌均匀后,以65-70℃的温度,加热反应10-15min,然后停止加热并将消泡剂和成膜助剂加入到反应釜中,以500-550r/min的转速高速分散处理35-40min,得到所需耐磨防锈漆。
本发明具有如下的有益效果:
本发明提供的防锈漆采用环氧树脂乳液、聚氨酯乳液和酮醛树脂的混合乳液作为分散剂,改分散剂具有成膜效果好,对填料和助剂的分散效果优秀的优点,其中由于酮醛树脂的使用,形成的防护膜结构更强,硬度更好。
该防锈漆采用的由煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼等组成的新型填料,填料经过有机改性处理后与分散剂的界面相容性更好,可以更加均匀稳定地进行分散,在贮存和使用过程中不容易沉降。其中,该填料与普通填料相比具有硬度更高,耐磨性能更好的优点,可以提高形成的防锈漆膜的耐磨性能和耐划伤性能。提升防锈漆的使用寿命和防护效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种机械设备用耐磨防锈漆,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液50份,聚氨酯乳液25份,酮醛树脂4份,有机改性耐磨填料20份,纳米氧化锌7份,谷氨酸1份,三聚磷酸铝3份,叔丁基过氧化氢1份,消泡剂0.2份,成膜助剂1.0份,增稠剂0.7份。
本实施例中,有机改性耐磨填料中使用的耐磨填料的组分包括:煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼,四者的质量比为20:15:1:3。
耐磨填料的有机改性方法为:将混合均匀的耐磨填料加入到含有10-12倍体积去离子水的反应釜中,加热反应釜内温度至75℃,并充分搅拌均匀得到悬浮液,然后向反应釜内加入占耐磨填料2wt%的十二烷基三甲基溴化铵、4wt%的椰油两性羟基丙基硫酸盐和5wt%的有机酸,将反应釜内的反应物以350r/min的转速搅拌8min,然后保温反应10h,反应结束后过滤、干燥,并研磨成350目的粉末。其中,有机酸为草酸。
消泡剂为聚丙二醇。
成膜助剂为乙氧基乙醇。
增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。
本实施例提供的耐磨防锈漆的制备方法为:
按照质量份数,将环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、谷氨酸和叔丁基过氧化氢加入到反应釜中,混合搅拌均匀并加热反应釜内温度至95℃,保温反应1h,得到复合乳液,将复合乳液冷却至室温后,加入到分散釜中,然后将有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和增稠剂依次加入到分散釜中,搅拌均匀后,以65℃的温度,加热反应10min,然后停止加热并将消泡剂和成膜助剂加入到反应釜中,以500r/min的转速高速分散处理35min,得到所需耐磨防锈漆。
实施例2
一种机械设备用耐磨防锈漆,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液60份,聚氨酯乳液30份,酮醛树脂8份,有机改性耐磨填料30份,纳米氧化锌10份,谷氨酸3份,三聚磷酸铝4份,叔丁基过氧化氢1.4份,消泡剂0.3份,成膜助剂1.3份,增稠剂1.5份。
本实施例中,有机改性耐磨填料中使用的耐磨填料的组分包括:煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼,四者的质量比为20:15:1:3。
耐磨填料的有机改性方法为:将混合均匀的耐磨填料加入到含有12倍体积去离子水的反应釜中,加热反应釜内温度至85℃,并充分搅拌均匀得到悬浮液,然后向反应釜内加入占耐磨填料2wt%的十二烷基三甲基溴化铵、4wt%的椰油两性羟基丙基硫酸盐和5wt%的有机酸,将反应釜内的反应物以400r/min的转速搅拌10min,然后保温反应12h,反应结束后过滤、干燥,并研磨成450目的粉末。其中,有机酸为马来酸。
消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
成膜助剂为异丙醚。
增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。
本实施例提供的耐磨防锈漆的制备方法为:
按照质量份数,将环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、谷氨酸和叔丁基过氧化氢加入到反应釜中,混合搅拌均匀并加热反应釜内温度至110℃,保温反应1.5h,得到复合乳液,将复合乳液冷却至室温后,加入到分散釜中,然后将有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和增稠剂依次加入到分散釜中,搅拌均匀后,以70℃的温度,加热反应15min,然后停止加热并将消泡剂和成膜助剂加入到反应釜中,以550r/min的转速高速分散处理40min,得到所需耐磨防锈漆。
实施例3
一种机械设备用耐磨防锈漆,按照质量份数,防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液56份,聚氨酯乳液28份,酮醛树脂6份,有机改性耐磨填料27份,纳米氧化锌8.5份,谷氨酸1.8份,三聚磷酸铝3.6份,叔丁基过氧化氢1.3份,消泡剂0.2份,成膜助剂1.2份,增稠剂1.1份。
本实施例中,有机改性耐磨填料中使用的耐磨填料的组分包括:煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼,四者的质量比为20:15:1:3。
耐磨填料的有机改性方法为:将混合均匀的耐磨填料加入到含有11倍体积去离子水的反应釜中,加热反应釜内温度至80℃,并充分搅拌均匀得到悬浮液,然后向反应釜内加入占耐磨填料2wt%的十二烷基三甲基溴化铵、4wt%的椰油两性羟基丙基硫酸盐和5wt%的有机酸,将反应釜内的反应物以380r/min的转速搅拌9min,然后保温反应11h,反应结束后过滤、干燥,并研磨成400目的粉末。其中,有机酸为草酸。
消泡剂为聚丙二醇。
成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮。
增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。
本实施例提供的耐磨防锈漆的制备方法为:
按照质量份数,将环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、谷氨酸和叔丁基过氧化氢加入到反应釜中,混合搅拌均匀并加热反应釜内温度至100℃,保温反应1.3h,得到复合乳液,将复合乳液冷却至室温后,加入到分散釜中,然后将有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和增稠剂依次加入到分散釜中,搅拌均匀后,以68℃的温度,加热反应13min,然后停止加热并将消泡剂和成膜助剂加入到反应釜中,以530r/min的转速高速分散处理37min,得到所需耐磨防锈漆。
性能测试
根据GB/T 25252-2010《酚醛树脂防锈涂料标准》,GB/T6748-2008《船用防锈漆》,HG/T3668-2009《富锌底漆》,GB/T1733-1993《涂层耐水性检测》,等国家标准中的实验测试方法,对本实施例中防锈漆的附着力强度、耐水性能、耐盐雾性能、柔韧性、耐冲击性能,漆膜硬度进行测试,其中,设置市场上购买的“千居美”牌环氧富锌底漆作为对照组,进行性能对比试验,得到的测试数据如下:
表1:本实施例中防锈漆的性能测试结果
分析以上试验数据发现,本发明提供的防锈漆,与普通的富锌底漆相比,具有更好的干燥时间和附着力等级,形成的漆膜的硬度更高,耐磨性能和耐冲击性能更好,并且可以发挥更好的耐盐雾、抗氧化性能,漆膜的防护效果更好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:按照质量份数,所述防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液50-60份,聚氨酯乳液25-30份,酮醛树脂4-8份,有机改性耐磨填料20-30份,纳米氧化锌7-10份,谷氨酸1-3份,三聚磷酸铝3-4份,叔丁基过氧化氢1-1.4份,消泡剂0.2-0.3份,成膜助剂1.0-1.3份,增稠剂0.7-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:按照质量份数,所述防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液54-57份,聚氨酯乳液27-29份,酮醛树脂5-7份,有机改性耐磨填料25-28份,纳米氧化锌8-9份,谷氨酸1.5-2.3份,三聚磷酸铝3.5-3.7份,叔丁基过氧化氢1.2-1.3份,消泡剂0.2-0.3份,成膜助剂1.1-1.3份,增稠剂0.9-1.2份。
3.根据权利要求2所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:按照质量份数,所述防锈漆中包括如下组分:环氧树脂乳液56份,聚氨酯乳液28份,酮醛树脂6份,有机改性耐磨填料27份,纳米氧化锌8.5份,谷氨酸1.8份,三聚磷酸铝3.6份,叔丁基过氧化氢1.3份,消泡剂0.2份,成膜助剂1.2份,增稠剂1.1份。
4.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述有机改性耐磨填料中使用的耐磨填料的组分包括:煅烧高岭土、白炭黑、聚四氟乙烯粉末和纳米二氧化钼,四者的质量比为20:15:1:3。
5.根据权利要求4所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述耐磨填料的有机改性方法为:将混合均匀的耐磨填料加入到含有10-12倍体积去离子水的反应釜中,加热反应釜内温度至75-85℃,并充分搅拌均匀得到悬浮液,然后向反应釜内加入占耐磨填料2wt%的十二烷基三甲基溴化铵、4wt%的椰油两性羟基丙基硫酸盐和5wt%的有机酸,将反应釜内的反应物以350-400r/min的转速搅拌8-10min,然后保温反应10-12h,反应结束后过滤、干燥,并研磨成350-450目的粉末。
6.根据权利要求5所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述有机酸为草酸或马来酸。
7.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述消泡剂为聚丙二醇或聚二甲基硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述成膜助剂为乙氧基乙醇、异丙醚和N-甲基吡咯烷酮中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述增稠剂为丙烯酸和纳米二氧化硅的等质量比混合物。
10.根据权利要求1所述的一种机械设备用耐磨防锈漆,其特征在于:所述耐磨防锈漆的制备方法为:
按照质量份数,将环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、酮醛树脂、谷氨酸和叔丁基过氧化氢加入到反应釜中,混合搅拌均匀并加热反应釜内温度至95-110℃,保温反应1-1.5h,得到复合乳液,将复合乳液冷却至室温后,加入到分散釜中,然后将有机改性耐磨填料、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和增稠剂依次加入到分散釜中,搅拌均匀后,以65-70℃的温度,加热反应10-15min,然后停止加热并将消泡剂和成膜助剂加入到反应釜中,以500-550r/min的转速高速分散处理35-40min,得到所需耐磨防锈漆。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181012 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |