CN109609009A - 一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料及其制备方法，该涂料由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂16‑20%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂3‑5%、氧化铬绿18‑22%、填料6‑9%、消泡剂0.2‑0.4%、混合溶剂A 50‑55%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：十八碳长链羧酸16‑18%、环氧粉末树脂54‑56%、二甲苯10‑12%、混和溶剂B 16‑18%。本发明各组分以特定的配比组合，协同发挥作用，使其与金属铝基材结合牢固，并且耐热酸性好、抗应力腐蚀性好、力学性能优异，漆膜对金属铝基材保护性好，能有效延长阴极板的使用寿命。

Description

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于湿法冶炼电解锌技术领域，具体涉及一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

背景技术

湿法冶炼电解锌是目前世界主流的金属锌冶炼工艺。金属锌湿法冶炼电解车间的阴极铝板在电解过程中大部分面积浸泡在电解液中，小部分面积暴露在空气中，暴露在空气中的部分处于气液相界面之间。直接跟空气中的氧气、二氧化碳、硫酸酸雾接触，这些气液相界面的介质在铝板表面形成电化学腐蚀环境，处于此环境中的铝板会受到严重的电化学腐蚀。此外，液面位置正好是机械剥锌的受力点，生产过程中受到严重的震动、撞击、剥离等外部力量。铝单质本身的质地较软，不间断的外力作用加上长期处于电化学腐蚀环境中，极易产生凹陷、断裂直至彻底断开，一般使用寿命为8至10个月不等，严重影响生产的连续性，增加生产成本。因此，对湿法电解工艺配套的绝缘体系的机械性能和耐化学腐蚀性能要求极高。液面位置使用涂层防护是目前的主流解决方案，欧美国家湿法冶炼电解锌阴极板液面位置都以涂层来进行保护，而且已经成为生产阴极板的标准配置。

目前以环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯树脂涂层或氯丁、氯磺化、氨基等改性环氧树脂涂层进行湿法冶炼电解锌阴极板液面位置防护，存在着耐热酸性差、抗应力腐蚀性差等缺陷 ，在多次人工或机械剥锌震动冲击下，涂层易开裂、剥落、起皮，从而失去保护性，不利于应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种与金属铝基材结合牢固，且耐热酸性好、抗应力耐腐蚀性好、力学性能优异的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

本发明的另一个目的是为了提供一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂16-20%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂3-5%、氧化铬绿18-22%、填料6-9%、消泡剂0.2-0.4%、混合溶剂A 50-55%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：十八碳长链羧酸16-18%、环氧粉末树脂54-56%、二甲苯10-12%、混和溶剂B 16-18%。

进一步地，所述十八碳长链羧酸为豆油酸、椰子油中的一种或两种，其酸值为191-193。

进一步地，所述环氧粉末树脂为环氧601粉末树脂，环氧值为0.18-0.22。

进一步地，所述马来酸酐接枝改性SEBS树脂为SEBS FG1901GT、Taipol7131、M1943中的一种或两种。

进一步地，所述填料为石墨、二硫化钼、氮化硼中的至少两种。

进一步地，所述消泡剂为市售BYK-052、BYK-085、BYK-066N中的一种或多种。

进一步地，所述混合溶剂A为二甲苯、环己酮、乙酸丁酯中的至少两种。

进一步地，所述混合溶剂B为环己酮、乙酸丁酯中的一种或两种。

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、将十八碳长链羧酸、环氧粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入混和溶剂B，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用；

B、将开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂、氧化铬绿、填料、消泡剂、混合溶剂A混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二；

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料由组份一与组份二配比而成，组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，组份二由开环环氧树脂、马来酸酐接枝改性SEBS树脂、氧化铬绿、填料、消泡剂、混合溶剂A组成，开环环氧树脂由十八碳长链羧酸、环氧粉末树脂、二甲苯和混和溶剂B组成，本发明在开环环氧树脂合成中豆油酸将环氧粉末树脂环氧基开环，以羧基与环氧基反应来合成高分子量羟基树脂，大大提高了环氧树脂中的羟基数量，从而也大大提高了与多亚甲基多苯基多异氰酸酯固化剂固化反应的交联密度，由于在结构中含有大量氨酯键，其耐冲击腐蚀和耐水性均有提高，并引入耐热酸性好的马来酸酐接枝改性SEBS树脂，通过优选开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂比例，可在保持良好长期耐热酸性的同时，在使用过程中具有良好的在多次人工或机械剥锌震动冲击下防刮擦、抗划伤性能。本发明各组分以特定的配比组合，协同发挥作用，使其与金属铝基材结合牢固，并且耐热酸性好、抗应力腐蚀性好、力学性能优异，漆膜对金属铝基材保护性好，能有效延长阴极板的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂16%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂SEBS FG1901GT 5%、氧化铬绿18%、石墨5%、氮化硼4%、BYK-052 0.2%、二甲苯30%、环己酮21.8%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：酸值为191的豆油酸16%、环氧值为0.18的环氧601粉末树脂56%、二甲苯10%、环己酮18%。

该湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料制备时包括以下步骤：

A、将豆油酸、环氧601粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧601粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入环己酮，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用。

B、将开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂SEBS FG1901GT、氧化铬绿、石墨、氮化硼、BYK-052、二甲苯、环己酮混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二。

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1（摩尔比）配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

用上述制成的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料喷涂样板，常温干燥7天后测试性能如下：

实施例2

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂20%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂Taipol7131 4.7%、氧化铬绿18%、二硫化钼4%、氮化硼3%、BYK-066N 0.3%、环己酮20%、乙酸丁酯 30%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：酸值为191的椰子油18%、环氧值为0.22的环氧601粉末树脂54%、二甲苯12%、乙酸丁酯 16%。

该湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料制备时包括以下步骤：

A、将椰子油、环氧601粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧601粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入二甲苯、乙酸丁酯，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用；

B、将开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂Taipol7131、氧化铬绿、二硫化钼、氮化硼、BYK-066N、环己酮、乙酸丁酯混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二；

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

用上述制成的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料喷涂样板，常温干燥7天后测试性能如下：

实施例3

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂18%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂M1943 3%、氧化铬绿22%、石墨3%、二硫化钼3%、BYK-085 0.4%、二甲苯30%、乙酸丁酯20.6%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：酸值为193的豆油酸17%、环氧值为0.20的环氧601粉末树脂55%、二甲苯11%、环己酮17%。

该湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料制备时包括以下步骤：

A、将豆油酸、环氧601粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧601粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入二甲苯、环己酮，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用；

B、将开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂M1943、氧化铬绿、石墨、二硫化钼、BYK-085、二甲苯、乙酸丁酯混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二；

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

用上述制成的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料喷涂样板，常温干燥7天后测试性能如下：

实施例4

一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂17%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂SEBS FG1901GT 4%、氧化铬绿19.7%、氮化硼3%、二硫化钼4%、BYK-052 0.3%、环己酮26%、乙酸丁酯26%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：酸值为193的豆油酸10%、酸值为193的椰子油6%、环氧值为0.18的环氧601粉末树脂55%、二甲苯12%、乙酸丁酯 17%。

该湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料制备时包括以下步骤：

A、将豆油酸、环氧601粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧601粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入二甲苯、乙酸丁酯，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用；

B、将环氧601粉末树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂FG1901GT、氧化铬绿、氮化硼、二硫化钼、BYK-052、环己酮、乙酸丁酯混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二；

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1(摩尔比)配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。

用上述制成的湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料喷涂样板，常温干燥7天后测试性能如下：

Claims (9)

1.一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于由组份一与组份二按OH/NCO=1:1.1配比而成，所述组份一为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述组份二由以下重量百分比含量的原料组成：开环环氧树脂16-20%、马来酸酐接枝改性SEBS树脂3-5%、氧化铬绿18-22%、填料6-9%、消泡剂0.2-0.4%、混合溶剂A 50-55%，所述开环环氧树脂由以下重量百分比含量的原料组成：十八碳长链羧酸16-18%、环氧粉末树脂54-56%、二甲苯10-12%、混和溶剂B 16-18%。

2.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述十八碳长链羧酸为豆油酸、椰子油中的一种或两种，其酸值为191-193。

3.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述环氧粉末树脂为环氧601粉末树脂，环氧值为0.18-0.22。

4.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述马来酸酐接枝改性SEBS树脂为SEBS FG1901GT、Taipol7131、M1943中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述填料为石墨、二硫化钼、氮化硼中的至少两种。

6.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述消泡剂为市售BYK-052、BYK-085、BYK-066N中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述混合溶剂A为二甲苯、环己酮、乙酸丁酯中的至少两种。

8.根据权利要求1所述的一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料，其特征在于：所述混合溶剂B为环己酮、乙酸丁酯中的一种或两种。

9.一种湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

A、将十八碳长链羧酸、环氧粉末树脂、二甲苯加入反应器，加热升温，待环氧粉末树脂完全溶解后打开反应器进行搅拌，控制反应温度在150℃回流脱水，测其酸值≤3mg后，降温至60-70℃，加入混和溶剂B，出料过滤得到开环环氧树脂，测其固体份，备用；

B、将开环环氧树脂与马来酸酐接枝改性SEBS树脂、氧化铬绿、填料、消泡剂、混合溶剂A混合均匀后研磨至粒度小于40微米，制成组分二；

C、将组分一多亚甲基多苯基多异氰酸酯与组分二按OH/NCO=1:1.1配比制成湿法冶炼电解锌阴极板液面涂料。