CN108659666A - 一种用于机械设备的防锈涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂20～30份、环氧树脂15～25份、硅丙乳液10～20份、四氟硼酸四乙胺4～8份、醋酸纤维素2～3份、邻苯二甲酸二丁酯3～6份、铬酸锶2～5份、松香3～9份、氧化铁2～4份、纳米银1～3份、改性竹粉2～7份、分散剂1～4份、增稠剂2～4份、稳定剂3～5份及去离子水15～25份。本发明通过控制原来的种类及配比，制备出的防锈涂料成本低，散热性好，耐热性和耐盐性能优，可以有效延长机械的使用寿命。

Description

一种用于机械设备的防锈涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种用于机械设备的防锈涂料及其制备方法。
背景技术
机械设备的防锈问题一直是工业生产和使用过程中需要重点关注的问题。机械设备多采用钢材作为材料，钢材的主要基体成分是铁，铁是一种活性非常强的元素，容易在潮湿的空气中被氧化，形成铁的氧化物。一旦被氧化不但影响美观，而且可能严重影响产品的功能。铁元素在盐分环境下的防腐蚀能力也非常不容乐观，腐蚀的原因主要是氯离子的点蚀作用。在实际中，往往铁的氧化和盐的腐蚀共同作用，以致钢材的耐腐性非常差。这就需要对钢材进行表面处理，在其表面涂覆一层具有防腐蚀性能的保护膜，以提高钢材的使用寿命和维持所需的功能要求，从而提高机械设备的使用年限。
授权公告号 CN104031523B的专利公开了一种机车耐盐雾防锈涂料，按重量百分比计，由以下原料组成，环氧树脂20-30％，复合防锈颜料20-25％，滑石粉5-10％，硫酸钡5-10％，云母粉5-7％，分散剂 0.5-1％，防锈剂0.5-1％，耐盐雾助剂1-1.5％，环氧树脂稀释剂15-25％。但是所述防锈涂料存在耐腐蚀不好，耐热性差等问题。
发明内容
本发明提供了一种用于机械设备的防锈涂料及其制备方法，解决了背景技术中的问题，本发明通过控制原来的种类及配比，制备出的防锈涂料成本低，散热性好，耐热性和耐盐性能优，可以有效延长机械的使用寿命。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂20～30份、环氧树脂15～25份、硅丙乳液10～20份、四氟硼酸四乙胺4～8份、醋酸纤维素2～3份、邻苯二甲酸二丁酯3～6份、铬酸锶2～5份、松香3～9份、氧化铁2～4份、纳米银1～3份、改性竹粉2～7份、分散剂1～4份、增稠剂2～4份、稳定剂3～5份及去离子水15～25份。
优选的，所述用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂22～28份、环氧树脂17～24份、硅丙乳液13～19份、四氟硼酸四乙胺5～7份、醋酸纤维素2.1～2.9份、邻苯二甲酸二丁酯4～5份、铬酸锶3～4份、松香4～8份、氧化铁2.4～3.6份、纳米银1.5～2.5份、改性竹粉3～6份、分散剂2～3份、增稠剂2.6～3.9份、稳定剂3.4～4.2份及去离子水18～20份。
优选的，所述用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂25份、环氧树脂20份、硅丙乳液18份、四氟硼酸四乙胺6份、醋酸纤维素2.7份、邻苯二甲酸二丁酯4.4份、铬酸锶3.3份、松香6份、氧化铁2.9份、纳米银2.1份、改性竹粉4.2份、分散剂2.3份、增稠剂3份、稳定剂3.8份及去离子水19份。
优选的，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
优选的，所述增稠剂为甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚或羧甲基纤维素醚。
优选的，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
优选的，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至75～85℃，搅拌反应30～50分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为50～60℃，搅拌反应20～40分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
优选的，所述步骤（2）中高速分散的速度为1500～2000r/min。
优选的，所述步骤（4）中超声波分散的时间为3～6分钟。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明通过控制原来的种类及配比，制备出的防锈涂料成本低，散热性好，耐热性和耐盐性能优，可以有效延长机械的使用寿命，具体如下：
（1）本发明采用取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液作为主要原料，并添加四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂等辅助原料，主要原料与辅助原料之间相互改性，相互配合，制备出的防锈涂料涂覆在机械设备上附着力强，并且具有很好的耐热性及耐腐蚀性能；
（2）本发明在原料中添加了改性竹粉，改性后的竹粉为多孔物质，具有抗菌。吸附性强等特性，与其他原料协同作用，可以增加产品之间的粘结力，从而提高在机械设备上的附着力；
（3）本发明制备出的防锈涂料在金属材料表面形成保护膜，能有效隔离空气中的水分，二氧化碳和氧气等腐蚀物质与材料表面，从而达到防锈的目的，性能稳定，从而延长机械设备的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂20份、环氧树脂15份、硅丙乳液10份、四氟硼酸四乙胺4份、醋酸纤维素2份、邻苯二甲酸二丁酯3份、铬酸锶2份、松香3份、氧化铁2份、纳米银1份、改性竹粉2份、分散剂1份、增稠剂2份、稳定剂3份及去离子水15份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
其中，所述增稠剂为甲基纤维素醚。
其中，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
其中，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至75℃，搅拌反应30分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为50℃，搅拌反应20分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
其中，所述步骤（2）中高速分散的速度为1500r/min。
其中，所述步骤（4）中超声波分散的时间为3分钟。
实施例2
本实施例涉及一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂30份、环氧树脂25份、硅丙乳液20份、四氟硼酸四乙胺8份、醋酸纤维素3份、邻苯二甲酸二丁酯6份、铬酸锶5份、松香9份、氧化铁4份、纳米银3份、改性竹粉7份、分散剂4份、增稠剂4份、稳定剂5份及去离子水25份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
其中，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至85℃，搅拌反应50分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为60℃，搅拌反应40分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
其中，所述步骤（2）中高速分散的速度为2000r/min。
其中，所述步骤（4）中超声波分散的时间为6分钟。
实施例3
本实施例涉及一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂22份、环氧树脂17份、硅丙乳液13份、四氟硼酸四乙胺5份、醋酸纤维素2.1份、邻苯二甲酸二丁酯4份、铬酸锶3份、松香4份、氧化铁2.4份、纳米银1.5份、改性竹粉3份、分散剂2份、增稠剂2.6份、稳定剂3.4份及去离子水18份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
其中，所述增稠剂为羧甲基纤维素醚。
其中，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
其中，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至80℃，搅拌反应40分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为55℃，搅拌反应30分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
其中，所述步骤（2）中高速分散的速度为1750r/min。
其中，所述步骤（4）中超声波分散的时间为4分钟。
实施例4
本实施例涉及一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂28份、环氧树脂24份、硅丙乳液19份、四氟硼酸四乙胺7份、醋酸纤维素2.9份、邻苯二甲酸二丁酯5份、铬酸锶4份、松香8份、氧化铁3.6份、纳米银2.5份、改性竹粉6份、分散剂3份、增稠剂3.9份、稳定剂4.2份及去离子水20份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
其中，所述增稠剂为甲基纤维素醚。
其中，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
其中，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至80℃，搅拌反应40分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为55℃，搅拌反应30分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
其中，所述步骤（2）中高速分散的速度为1800r/min。
其中，所述步骤（4）中超声波分散的时间为5分钟。
实施例5
本实施例涉及一种用于机械设备的防锈涂料，包括以下重量份的原料：酚醛树脂25份、环氧树脂20份、硅丙乳液18份、四氟硼酸四乙胺6份、醋酸纤维素2.7份、邻苯二甲酸二丁酯4.4份、铬酸锶3.3份、松香6份、氧化铁2.9份、纳米银2.1份、改性竹粉4.2份、分散剂2.3份、增稠剂3份、稳定剂3.8份及去离子水19份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
其中，所述增稠剂为羧甲基纤维素醚。
其中，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
其中，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
一种制备所述用于机械设备的防锈涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至83℃，搅拌反应45分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为58℃，搅拌反应35分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
其中，所述步骤（2）中高速分散的速度为1900r/min。
其中，所述步骤（4）中超声波分散的时间为4分钟。
对比例
授权公告号 CN104031523B的专利所述的一种机车耐盐雾防锈涂料。
按照国家标准分别对实施例1～5、对比例所述的涂料进行性能测试，测试结果如下表：
从上述表格可以看出，实施例1～5所述的涂料其性能均优于对比例。
本发明通过控制原来的种类及配比，制备出的防锈涂料成本低，散热性好，耐热性和耐盐性能优，可以有效延长机械的使用寿命，具体如下：
（1）本发明采用取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液作为主要原料，并添加四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂等辅助原料，主要原料与辅助原料之间相互改性，相互配合，制备出的防锈涂料涂覆在机械设备上附着力强，并且具有很好的耐热性及耐腐蚀性能；
（2）本发明在原料中添加了改性竹粉，改性后的竹粉为多孔物质，具有抗菌。吸附性强等特性，与其他原料协同作用，可以增加产品之间的粘结力，从而提高在机械设备上的附着力；
（3）本发明制备出的防锈涂料在金属材料表面形成保护膜，能有效隔离空气中的水分，二氧化碳和氧气等腐蚀物质与材料表面，从而达到防锈的目的，性能稳定，从而延长机械设备的使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：酚醛树脂20～30份、环氧树脂15～25份、硅丙乳液10～20份、四氟硼酸四乙胺4～8份、醋酸纤维素2～3份、邻苯二甲酸二丁酯3～6份、铬酸锶2～5份、松香3～9份、氧化铁2～4份、纳米银1～3份、改性竹粉2～7份、分散剂1～4份、增稠剂2～4份、稳定剂3～5份及去离子水15～25份。
2.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：酚醛树脂22～28份、环氧树脂17～24份、硅丙乳液13～19份、四氟硼酸四乙胺5～7份、醋酸纤维素2.1～2.9份、邻苯二甲酸二丁酯4～5份、铬酸锶3～4份、松香4～8份、氧化铁2.4～3.6份、纳米银1.5～2.5份、改性竹粉3～6份、分散剂2～3份、增稠剂2.6～3.9份、稳定剂3.4～4.2份及去离子水18～20份。
3.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：酚醛树脂25份、环氧树脂20份、硅丙乳液18份、四氟硼酸四乙胺6份、醋酸纤维素2.7份、邻苯二甲酸二丁酯4.4份、铬酸锶3.3份、松香6份、氧化铁2.9份、纳米银2.1份、改性竹粉4.2份、分散剂2.3份、增稠剂3份、稳定剂3.8份及去离子水19份。
4.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，所述改性竹粉的制备方法如下：
先将竹粉于质量分数浓度为4％稀硝酸溶液中浸泡4小时，再于超声频率 22kHz、功率758W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可。
5.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，所述增稠剂为甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚或羧甲基纤维素醚。
6.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的混合物，所述硬脂酸钙、硬脂酸及环氧大豆油的质量比为2:1:1。
7.根据权利要求1所述的用于机械设备的防锈涂料，其特征在于，所述稳定剂为多功能胺助剂AMP-95。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述用于机械设备的防锈涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液、四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶、松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂、增稠剂、稳定剂及去离子水，备用；
（2）将松香、氧化铁、纳米银、改性竹粉、分散剂溶于去离子水中，高速分散5分钟，然后加入酚醛树脂、环氧树脂、硅丙乳液，升温至75～85℃，搅拌反应30～50分钟；
（3）将四氟硼酸四乙胺、醋酸纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、铬酸锶加入至步骤（2）所得的产物中，控制物料温度为50～60℃，搅拌反应20～40分钟；
（4）将剩余原料加入至步骤（3）所得的产物中，超声波分散均匀，即得所述用于机械设备的防锈涂料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中高速分散的速度为1500～2000r/min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中超声波分散的时间为3～6分钟。
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