CN109401553A - 一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法 - Google Patents

一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法，本发明属于表面处理技术领域。为了强化镉、锌镀层的防腐长效性，本发明提出一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法：本发明的无溶剂防腐涂料由组分Ⅰ和组分Ⅱ混合而成，组分Ⅰ和组分Ⅱ的重量比为100：15～20，组分Ⅰ是双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂的混合物，组分Ⅱ为酚醛胺；本发明的制备步骤是：制备组分Ⅰ；混合组分Ⅰ和组分Ⅱ。本发明强化了镉、锌镀层的防腐长效性，提高了对金属底材的腐蚀防护；同时，无溶剂涂料具有环境友好性，降低了施工和使用中溶剂对环境的污染。

Description

一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，涉及一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料极其制备方法。
背景技术
无溶剂涂料是一类在施工涂装中几乎无有害溶剂挥发的涂料，涂覆固化后的涂层具有与传统有机溶剂型涂料相当甚至更佳的防护能力或功能特性，可广泛应用于国防、工业、建筑等领域，具有节约能源、环境友好、施工简便等优势，越来越成为未来涂料行业的主力军。
钢铁的腐蚀一类重要的材料损失方式，常用的腐蚀防护方法有表面镀层、表面涂装涂料等。其中，镀锌和镀镉是两种最常用的钢铁表面处理，而对于这些镀层的进一步防护一直以来关注度相对较低。事实上，当镀层遭到破坏后，一旦腐蚀开始发生，其扩展速度非常迅速，常常引起难以察觉和维护的层下腐蚀，造成钢结构力学性能降低，后果严重。目前有一些针对镉、锌镀层的专利，
如中国专利CN102534628A公开了一种船舶紧固件镉-锌-氟碳复合涂层，复合涂层以镉镀层为底层、锌镀层为中间层，氟碳涂层为面层，解决紧固件的腐蚀问题，其不足之处在于：以氟碳涂层作为面层，仅仅解决了镀层的物理防护，未对镀层的进一步破坏做考虑和防护，长效性欠佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料的配方，以便强化镉、锌镀层的防腐长效性，提高对金属底材的腐蚀防护。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料，其特征在于，它由组分Ⅰ和组分Ⅱ混合而成，组分Ⅰ和组分Ⅱ的重量比为100：15～20；组分Ⅰ是双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂的混合物，双酚A环氧树脂占组分I重量的50％，活性稀释剂占组分I重量的5～10％，体质填料占组分I重量的13％～18％，防腐填料占组分I重量的15％～20％，余量为助剂；活性稀释剂是丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种；体质填料是滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉和云母粉的混合物；防腐填料是聚磷酸铝锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的混合物，聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的重量比为1:1:0.1:0.2～0.5；助剂为分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂的混合物；组分Ⅱ为酚醛胺。如上面所述的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备的步骤如下：
1、制备组分Ⅰ：
1.1、配料：按比例分别称取双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂；
1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入活性稀释剂和助剂，手工搅拌至少1min，然后加入体质填料和防腐填料，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：按比例称取组分Ⅰ和组分Ⅱ，然后混合，手工搅拌至少1min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
本发明的优点是：提出了一种改进的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料配方，强化了镉、锌镀层的防腐长效性，提高了对金属底材的腐蚀防护。同时，无溶剂涂料具有环境友好性，降低了施工和使用中溶剂对环境的污染。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料，其特征在于，它由组分Ⅰ和组分Ⅱ混合而成，组分Ⅰ和组分Ⅱ的重量比为100：15～20；组分Ⅰ是双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂的混合物，双酚A环氧树脂占组分I重量的50％，活性稀释剂占组分I重量的5～10％，体质填料占组分I重量的13％～18％，防腐填料占组分I重量的15％～20％，余量为助剂；活性稀释剂是丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种；体质填料是滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉和云母粉的混合物；防腐填料是聚磷酸铝锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的混合物，聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的重量比为1:1:0.1:0.2～0.5；助剂为分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂的混合物；组分Ⅱ为酚醛胺。如上面所述的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备的步骤如下：
1、制备组分Ⅰ：
1.1、配料：按比例分别称取双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂；
1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入活性稀释剂和助剂，手工搅拌至少1min，然后加入体质填料和防腐填料，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：按比例称取组分Ⅰ和组分Ⅱ，然后混合，手工搅拌至少1min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
本发明的工作原理是：利用无溶剂环氧涂料对镀层优异的附着力，辅以4种不同的防腐核心填料。聚磷酸铝锌作为第三代传统无机填料可以在水环境下迅速钝化底材、聚磷酸铝锶为新型防腐填料辅助进行钝化层的强化、5-硝基间苯二甲酸锌为有机缓蚀剂防止在涂层破坏下的单边锈蚀扩展，钙离子硅凝胶是离子交换防腐填料，可以将氯化钠等介质交换为钙并沉积于金属涂层界面抑制腐蚀。4种材料以一定的配比相互作用可以最大程度的针对镀层的失效和局部破坏产生反馈，保护底材不受腐蚀破坏。
实施例1
1、制备组分Ⅰ：
1.1、配料：分别称取双酚A环氧树脂500g，占组分I重量的50％；1,4-丁二醇二缩水甘油醚50g，占组分I重量的5％；滑石粉25g、沉淀硫酸钡25g、钛白粉30g和云母粉50g，占组分I重量的13％；聚磷酸锌65g、聚磷酸铝锶65g、5-硝基间苯二甲酸锌6.5g、钙离子硅凝胶13.5g，占组分I重量的15％；分散剂100g、消泡剂10g、流平剂10g和增稠剂50g，占组分I重量的17％；；
1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚、分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂，手工搅拌5min，然后加入滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉、云母粉、聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：称取100g组分Ⅰ和20g组分Ⅱ，二者重量比为100：20，然后混合，手工搅拌1min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
将制备的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料涂装于镀锌钢试件表面，试件在中性盐雾模拟加速腐蚀下可以在3000h后保持底材不腐蚀，性能优异。
实施例2
1、制备组分Ⅰ：
1.1、配料：分别称取双酚A环氧树脂500g，占组分I重量的50％；苄基缩水甘油醚100g，占组分I重量的10％；滑石粉50g、沉淀硫酸钡40g、钛白粉30g和云母粉60g，占组分I重量的18％；聚磷酸锌85g、聚磷酸铝锶85g、5-硝基间苯二甲酸锌8.5g、钙离子硅凝胶21.5g，占组分I重量的20％；分散剂10g、消泡剂2.5g、流平剂5g和增稠剂2.5g，占组分I重量的2％；；
1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入苄基缩水甘油醚、分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂，手工搅拌5min，然后加入滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉、云母粉、聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：称取100g组分Ⅰ和15g组分Ⅱ，二者重量比为100：15，然后混合，手工搅拌2min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
将制备的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料涂装于镀镉高强度钢试件表面，试件在中性盐雾模拟加速腐蚀下可以在5000h后保持底材不腐蚀，性能优异。
实施例3
1、制备组分Ⅰ：
1.1、配料：分别称取双酚A环氧树脂500g，占组分I重量的50％；丁基缩水甘油醚80g，占组分I重量的8％；滑石粉20g、沉淀硫酸钡50g、钛白粉30g和云母粉50g，占组分I重量的15％；聚磷酸锌70g、聚磷酸铝锶70g、5-硝基间苯二甲酸锌7g、钙离子硅凝胶35g，占组分I重量的18.2％；分散剂40g、消泡剂5g、流平剂3g和增稠剂40g，占组分I重量的8.8％；
1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入丁基缩水甘油醚、分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂，手工搅拌5min，然后加入滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉、云母粉、聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：称取100g组分Ⅰ和17g组分Ⅱ，二者重量比为100：17，然后混合，手工搅拌1min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
将制备的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料涂装于镀镉钢试件表面，试件在中性盐雾模拟加速腐蚀下可以在5000h后保持底材不腐蚀，性能优异。

Claims (2)

1.一种镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料，其特征在于，它由组分Ⅰ和组分Ⅱ混合而成，组分Ⅰ和组分Ⅱ的重量比为100：15～20；组分Ⅰ是双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂的混合物，双酚A环氧树脂占组分I重量的50％，活性稀释剂占组分I重量的5～10％，体质填料占组分I重量的13％～18％，防腐填料占组分I重量的15％～20％，余量为助剂；活性稀释剂是丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种；体质填料是滑石粉、沉淀硫酸钡、钛白粉和云母粉的混合物；防腐填料是聚磷酸铝锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的混合物，聚磷酸锌、聚磷酸铝锶、5-硝基间苯二甲酸锌和钙离子硅凝胶的重量比为1:1:0.1:0.2～0.5；助剂为分散剂、消泡剂、流平剂和增稠剂的混合物；组分Ⅱ为酚醛胺。
2.如权利要求1所述的镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备的步骤如下：
2.1、制备组分Ⅰ：
2.1.1、配料：按比例分别称取双酚A环氧树脂、活性稀释剂、体质填料、防腐填料和助剂；
2.1.2、研磨：向双酚A环氧树脂中加入活性稀释剂和助剂，手工搅拌至少1min，然后加入体质填料和防腐填料，放入三辊研磨机研磨，直至细度低于40μm后出料，得到组分Ⅰ；
2.2、混合组分Ⅰ和组分Ⅱ：按比例称取组分Ⅰ和组分Ⅱ，然后混合，手工搅拌至少1min，即得到镉、锌镀层表面用无溶剂防腐涂料。
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