CN110066554A - 一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其是一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，具体包括以下步骤：（1）称取原料；（2）将水加热，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，保温搅拌，加热，加入阿魏酸和金丝桃苷保温搅拌，磁化处理，得活性底液；（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中搅拌，加热，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，搅拌，均质处理，得耐腐蚀防闪锈涂料；形成的涂膜致密、工整、平滑，有利于进一步提高涂膜的耐腐蚀能力，以共价键的形式将涂料牢固地连接到基材上，从而提高了涂层的机械强度及附着力，有效防止钢铁制品与空气、水的接触达到防锈的目的，具有高效的耐水、耐盐水和防闪锈性能，且绿色环保无污染。

Description

一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其是一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法。
背景技术
铁锈的主要成分是Fe2O3，当钢铁表面腐蚀生成铁锈的时候不仅不能防止钢铁的生锈，还能进一步加剧钢铁表明的生锈，因为铁锈疏松多孔不仅不能防止钢铁制品与空气、水的接触，还会把空气和水吸附在钢铁制品的表面，进一步加剧钢铁制品的生锈；另外，铁锈不像铁那样坚硬，很容易由于碰撞或震动脱落，根本起不到防护作用，所以钢铁表面的防锈保护在保护钢制品质量、节约资源方面占有举足轻重的地位；钢铁生锈的两大主要因素：一个是氧气、另一个是水，所以防止钢铁生锈最简单的办法就是阻止钢铁表面与氧气、水的接触。
醇酸系列防锈漆因其价格低廉，具有一定防锈性能，被广泛应用于钢构及工业防锈领域，但醇酸系列防锈漆原漆含有至少30%的有机溶剂，在采用滚涂、喷涂方式施工时有机溶剂的比例可达到50%~60%，甚至更高，这对环境造成了很大污染；寻找价格低廉、性能达到醇酸防锈漆性能的水性防锈漆，减少挥发性有机溶剂对大气的污染，生产对环境友好型的水性漆，是涂料行业的一项重要任务；用普通的苯丙乳液做成的防锈漆，价格和醇酸防锈漆大体相当，具有污染低、耐老化、常温下易成膜及施工简便等优点，在涂料中得到了广泛的应用，但性能达不到醇酸防锈漆的防锈性能，且苯丙乳液的致密性差、水蒸气和氧气的透过率高、形成大腐蚀电流的机会多，从而加剧了钢铁底材的闪蚀；因此，急需发明一种耐腐蚀防闪锈涂料，以促进涂料产业的进一步发展。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按重量份称取原料，苯丙乳液24~28份、改性松香树脂18~20份、改性纳米蛭石粉8.2~8.8份、椰壳活性炭3.3~3.7份、阿魏酸0.2~0.3份、金丝桃苷0.5~0.6份、魔芋多糖0.9~1.1份、槐角多糖0.5~0.6份、唇香草多糖0.6~0.7份、十二碳醇酯1.6~2.0份、水18~20份；
（2）将水加热至温度为39~41℃，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，用转速为330~390r/min的搅拌器保温搅拌22~28min，加热至温度为77~83℃，加入阿魏酸和金丝桃苷，用转速为520~580r/min的搅拌器保温搅拌32~38min，在磁场强度为1800~1900G的条件下磁化处理13~15min、在磁场强度为3100~3200G的条件下磁化处理18~20min，得活性底液；
（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中，用转速为610~690r/min的搅拌器搅拌18~22min，加热至温度为60~64℃，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，用转速为610~690r/min的搅拌器搅拌24~28min，在温度为39~43℃、压力为52~56MPa的条件下均质处理42~48min，得耐腐蚀防闪锈涂料。
作为发明进一步的方案：所述的改性松香树脂，按以下步骤进行制备：
A.将1/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量0.7~0.9倍量的丙三醇溶液，用转速为1200~1300r/min的搅拌器逆时针搅拌8~10min，加入松香树脂总重量0.5~0.7倍量的正丁醇溶液，用转速为600~700r/min的搅拌器顺时针搅拌8~10min，得第一松香树脂液；
B.将2/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量1.1~1.3倍量的对羟基苯磺酸溶液，用转速为400~500r/min的搅拌器顺时针搅拌11~13min，用转速为700~800r/min的搅拌器逆时针搅拌13~15min，得第二松香树脂液；
C.将第一松香树脂液和第二松香树脂液混合，在温度为63~67℃、功率为300~310W的条件下保温超声处理32~38min，在磁场强度为2020~2080G的条件下磁化处理26~30min，在温度为76~80℃、功率为440~460W的条件下保温超声处理42~48min，得改性松香树脂。
作为发明进一步的方案：所述的改性纳米蛭石粉，按以下步骤进行制备：
A.将蛭石进行粉碎处理，投入到氟硅酸溶液中浸泡25~30min，沥液捞出，置入温度为112~118℃的条件下恒温加热处理14~18min，研磨至粉状，超微粉碎至粒径为50~70nm，得纳米蛭石粉；
B.将纳米蛭石粉投入到烷基糖苷溶液中搅拌20~25min，在磁场强度为760~800G的条件下磁化处理16~20min、暂停5~7min、在磁场强度为1510~1590G的条件下磁化处理22~26min，抽滤干燥，得改性纳米蛭石粉。
作为发明进一步的方案：所述的丙三醇溶液的质量浓度为6.2%~7.0%，所述的正丁醇溶液的质量浓度为9.1%~9.9%，所述的对羟基苯磺酸溶液的质量浓度为5.3%~5.7%。
作为发明进一步的方案：所述的氟硅酸溶液的质量浓度为9.6%~10.8%，所述的烷基糖苷溶液的质量浓度为8.2%~9.2%。
作为发明进一步的方案：一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法制备的耐腐蚀防闪锈涂料。
本发明的有益效果：本发明提供的一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，加入改性松香树脂和改性纳米蛭石粉与苯丙乳液配和十二碳醇酯配合作用，使得乳液具有良好的乳化性能，能较好地控制乳液的粒径分布，使得粒径分布均匀，有利于增加涂膜的致密性，使得乳胶粒子的粒径较小，乳液成膜的毛细管力和粒子的总表面积较大，有利于粒子表面链段的互相渗透，促进粒子变形成膜，形成的涂膜致密、工整、平滑，有利于进一步提高涂膜的耐腐蚀能力，加入阿魏酸、金丝桃苷、魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，更好的改善涂料的稳定性，阻止或者减轻硬团聚体的形成，容易获得良好的分散性，以共价键的形式将涂料牢固地连接到基材上，从而提高了涂层的机械强度及附着力，与钢铁基材反应生成一层致密的保护膜，有效防止钢铁制品与空气、水的接触达到防锈的目的，将钢材表面钝化防止表面生锈，具有高效的耐水、耐盐水和防闪锈性能，且绿色环保无污染，在金属防锈领域具有很大的应用价值。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
本发明实施例中，一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按重量份称取原料，苯丙乳液24份、改性松香树脂18份、改性纳米蛭石粉8.2份、椰壳活性炭3.3份、阿魏酸0.2份、金丝桃苷0.5份、魔芋多糖0.9份、槐角多糖0.5份、唇香草多糖0.6份、十二碳醇酯1.6份、水18份；
（2）将水加热至温度为39~℃，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，用转速为330r/min的搅拌器保温搅拌22min，加热至温度为77℃，加入阿魏酸和金丝桃苷，用转速为520r/min的搅拌器保温搅拌32min，在磁场强度为1800G的条件下磁化处理13~15min、在磁场强度为3100G的条件下磁化处理18min，得活性底液；
（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中，用转速为610r/min的搅拌器搅拌18min，加热至温度为60℃，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，用转速为610r/min的搅拌器搅拌24min，在温度为39℃、压力为52MPa的条件下均质处理42min，得耐腐蚀防闪锈涂料。
作为发明进一步的方案：所述的改性松香树脂，按以下步骤进行制备：
A.将1/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量0.7倍量的丙三醇溶液，用转速为1200r/min的搅拌器逆时针搅拌8min，加入松香树脂总重量0.5倍量的正丁醇溶液，用转速为600r/min的搅拌器顺时针搅拌8min，得第一松香树脂液；
B.将2/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量1.1倍量的对羟基苯磺酸溶液，用转速为400r/min的搅拌器顺时针搅拌11min，用转速为700r/min的搅拌器逆时针搅拌13min，得第二松香树脂液；
C.将第一松香树脂液和第二松香树脂液混合，在温度为63℃、功率为300W的条件下保温超声处理32min，在磁场强度为2020G的条件下磁化处理26min，在温度为76~80℃、功率为440W的条件下保温超声处理42min，得改性松香树脂。
作为发明进一步的方案：所述的改性纳米蛭石粉，按以下步骤进行制备：
A.将蛭石进行粉碎处理，投入到氟硅酸溶液中浸泡25min，沥液捞出，置入温度为112℃的条件下恒温加热处理14min，研磨至粉状，超微粉碎至粒径为50nm，得纳米蛭石粉；
B.将纳米蛭石粉投入到烷基糖苷溶液中搅拌20min，在磁场强度为760G的条件下磁化处理16min、暂停5min、在磁场强度为1510G的条件下磁化处理22min，抽滤干燥，得改性纳米蛭石粉。
作为发明进一步的方案：所述的丙三醇溶液的质量浓度为6.2%，所述的正丁醇溶液的质量浓度为9.1%，所述的对羟基苯磺酸溶液的质量浓度为5.3%。
作为发明进一步的方案：所述的氟硅酸溶液的质量浓度为9.6%，所述的烷基糖苷溶液的质量浓度为8.2%。
作为发明进一步的方案：一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法制备的耐腐蚀防闪锈涂料。
实施例2
本发明实施例中，一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按重量份称取原料，苯丙乳液26份、改性松香树脂19份、改性纳米蛭石粉8.5份、椰壳活性炭3.5份、阿魏酸0.25份、金丝桃苷0.55份、魔芋多糖1.0份、槐角多糖0.55份、唇香草多糖0.65份、十二碳醇酯1.8份、水19份；
（2）将水加热至温度为40℃，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，用转速为360r/min的搅拌器保温搅拌25min，加热至温度为80℃，加入阿魏酸和金丝桃苷，用转速为550r/min的搅拌器保温搅拌35min，在磁场强度为1850G的条件下磁化处理13~15min、在磁场强度为3150G的条件下磁化处理19min，得活性底液；
（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中，用转速为650r/min的搅拌器搅拌20min，加热至温度为62℃，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，用转速为650r/min的搅拌器搅拌26min，在温度为41℃、压力为54MPa的条件下均质处理45min，得耐腐蚀防闪锈涂料。
作为发明进一步的方案：所述的改性松香树脂，按以下步骤进行制备：
A.将1/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量0.8倍量的丙三醇溶液，用转速为1250r/min的搅拌器逆时针搅拌9min，加入松香树脂总重量0.6倍量的正丁醇溶液，用转速为650r/min的搅拌器顺时针搅拌9min，得第一松香树脂液；
B.将2/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量1.1~1.3倍量的对羟基苯磺酸溶液，用转速为450r/min的搅拌器顺时针搅拌12min，用转速为750r/min的搅拌器逆时针搅拌14min，得第二松香树脂液；
C.将第一松香树脂液和第二松香树脂液混合，在温度为65℃、功率为305W的条件下保温超声处理35min，在磁场强度为2050G的条件下磁化处理28min，在温度为78℃、功率为450W的条件下保温超声处理45min，得改性松香树脂。
作为发明进一步的方案：所述的改性纳米蛭石粉，按以下步骤进行制备：
A.将蛭石进行粉碎处理，投入到氟硅酸溶液中浸泡28min，沥液捞出，置入温度为115℃的条件下恒温加热处理16min，研磨至粉状，超微粉碎至粒径为60nm，得纳米蛭石粉；
B.将纳米蛭石粉投入到烷基糖苷溶液中搅拌23min，在磁场强度为780G的条件下磁化处理18min、暂停6min、在磁场强度为1550G的条件下磁化处理24min，抽滤干燥，得改性纳米蛭石粉。
作为发明进一步的方案：所述的丙三醇溶液的质量浓度为6.6%，所述的正丁醇溶液的质量浓度为9.5%，所述的对羟基苯磺酸溶液的质量浓度为5.5%。
作为发明进一步的方案：所述的氟硅酸溶液的质量浓度为10.2%，所述的烷基糖苷溶液的质量浓度为8.7%。
作为发明进一步的方案：一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法制备的耐腐蚀防闪锈涂料。
实施例3
本发明实施例中，一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按重量份称取原料，苯丙乳液28份、改性松香树脂20份、改性纳米蛭石粉8.8份、椰壳活性炭3.7份、阿魏酸0.3份、金丝桃苷0.6份、魔芋多糖1.1份、槐角多糖0.6份、唇香草多糖0.7份、十二碳醇酯2.0份、水20份；
（2）将水加热至温度为41℃，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，用转速为390r/min的搅拌器保温搅拌28min，加热至温度为83℃，加入阿魏酸和金丝桃苷，用转速为580r/min的搅拌器保温搅拌38min，在磁场强度为1900G的条件下磁化处理15min、在磁场强度为3200G的条件下磁化处理20min，得活性底液；
（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中，用转速为690r/min的搅拌器搅拌22min，加热至温度为64℃，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，用转速为690r/min的搅拌器搅拌28min，在温度为43℃、压力为56MPa的条件下均质处理48min，得耐腐蚀防闪锈涂料。
作为发明进一步的方案：所述的改性松香树脂，按以下步骤进行制备：
A.将1/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量0.9倍量的丙三醇溶液，用转速为1300r/min的搅拌器逆时针搅拌10min，加入松香树脂总重量0.7倍量的正丁醇溶液，用转速为700r/min的搅拌器顺时针搅拌10min，得第一松香树脂液；
B.将2/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量1.3倍量的对羟基苯磺酸溶液，用转速为500r/min的搅拌器顺时针搅拌13min，用转速为800r/min的搅拌器逆时针搅拌15min，得第二松香树脂液；
C.将第一松香树脂液和第二松香树脂液混合，在温度为67℃、功率为310W的条件下保温超声处理38min，在磁场强度为2080G的条件下磁化处理30min，在温度为76~80℃、功率为460W的条件下保温超声处理48min，得改性松香树脂。
作为发明进一步的方案：所述的改性纳米蛭石粉，按以下步骤进行制备：
A.将蛭石进行粉碎处理，投入到氟硅酸溶液中浸泡30min，沥液捞出，置入温度为118℃的条件下恒温加热处理18min，研磨至粉状，超微粉碎至粒径为70nm，得纳米蛭石粉；
B.将纳米蛭石粉投入到烷基糖苷溶液中搅拌25min，在磁场强度为800G的条件下磁化处理20min、暂停7min、在磁场强度为1590G的条件下磁化处理26min，抽滤干燥，得改性纳米蛭石粉。
作为发明进一步的方案：所述的丙三醇溶液的质量浓度为7.0%，所述的正丁醇溶液的质量浓度为9.9%，所述的对羟基苯磺酸溶液的质量浓度为5.7%。
作为发明进一步的方案：所述的氟硅酸溶液的质量浓度为10.8%，所述的烷基糖苷溶液的质量浓度为9.2%。
作为发明进一步的方案：一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法制备的耐腐蚀防闪锈涂料。
对比例1
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，与实施例1的区别在于，将所述的改性松香树脂用普通松香树脂代替，其他条件均相同。
对比例2
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，与实施例1的区别在于，将所述的改性纳米蛭石粉用普通蛭石粉代替，其他条件均相同。
对比例3
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，与实施例1的区别在于，制备过程中不加入椰壳活性炭和唇香草多糖，其他条件均相同。
对比例4
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，与实施例1的区别在于，制备过程中不加入金丝桃苷和魔芋多糖，其他条件均相同。
对比例5
一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，与实施例1的区别在于，制备过程中不加入阿魏酸和槐角多糖，其他条件均相同。
对比例6
专利公开号为CN108641501A、专利名称为一种具有耐腐蚀功能的防水涂料及其制备。
用粗砂纸对马口铁板进行打磨，用乙醇清除表面污渍，烘干备用，取实施例和对比例制备的涂料涂刷到马口铁板和聚四氟乙烯板上，并将所有试样在室温下干燥1h，固化成膜，将涂层在室温下（温度（20±2）℃、相对湿度（60±10）%）放置2d后测试涂膜的力学性能和耐腐蚀性能（附着力测试方法：按GB/T9286-1998测定涂膜的附着力；耐水测试方法：在温度（20±2）℃、相对湿度（60±10）%条件下，浸泡在去离子水，不起泡、不脱落；耐盐水测试方法：在温度（20±2）℃、相对湿度（60±10）%条件下，浸泡在质量分数5%的NaCl水溶液，不起泡、不脱落；自腐蚀电位测试方法：在温度（20±2）℃、相对湿度（60±10）%条件下，浸泡在质量分数为5%的NaCl水溶液中进行测量；防闪锈测试：干燥后观察有无闪锈），结果如表1：
表1
从表1可以看出，本发明制备得到的耐腐蚀防闪锈涂料形成的涂膜具有良好的力学性能、耐腐蚀性且能够有效避免闪锈现象的发生，且其力学性能和耐腐蚀性明显优于对比例。

Claims (6)

1.一种耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）按重量份称取原料，苯丙乳液24~28份、改性松香树脂18~20份、改性纳米蛭石粉8.2~8.8份、椰壳活性炭3.3~3.7份、阿魏酸0.2~0.3份、金丝桃苷0.5~0.6份、魔芋多糖0.9~1.1份、槐角多糖0.5~0.6份、唇香草多糖0.6~0.7份、十二碳醇酯1.6~2.0份、水18~20份；
（2）将水加热至温度为39~41℃，加入魔芋多糖、槐角多糖和唇香草多糖，用转速为330~390r/min的搅拌器保温搅拌22~28min，加热至温度为77~83℃，加入阿魏酸和金丝桃苷，用转速为520~580r/min的搅拌器保温搅拌32~38min，在磁场强度为1800~1900G的条件下磁化处理13~15min、在磁场强度为3100~3200G的条件下磁化处理18~20min，得活性底液；
（3）将苯丙乳液和改性松香树脂加入到活性底液中，用转速为610~690r/min的搅拌器搅拌18~22min，加热至温度为60~64℃，加入改性纳米蛭石粉、椰壳活性炭和十二碳醇酯，用转速为610~690r/min的搅拌器搅拌24~28min，在温度为39~43℃、压力为52~56MPa的条件下均质处理42~48min，得耐腐蚀防闪锈涂料。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，其特征在于，所述的改性松香树脂，按以下步骤进行制备：
A.将1/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量0.7~0.9倍量的丙三醇溶液，用转速为1200~1300r/min的搅拌器逆时针搅拌8~10min，加入松香树脂总重量0.5~0.7倍量的正丁醇溶液，用转速为600~700r/min的搅拌器顺时针搅拌8~10min，得第一松香树脂液；
B.将2/3重量的松香树脂进行熔化处理，加入松香树脂总重量1.1~1.3倍量的对羟基苯磺酸溶液，用转速为400~500r/min的搅拌器顺时针搅拌11~13min，用转速为700~800r/min的搅拌器逆时针搅拌13~15min，得第二松香树脂液；
C.将第一松香树脂液和第二松香树脂液混合，在温度为63~67℃、功率为300~310W的条件下保温超声处理32~38min，在磁场强度为2020~2080G的条件下磁化处理26~30min，在温度为76~80℃、功率为440~460W的条件下保温超声处理42~48min，得改性松香树脂。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，其特征在于，所述的改性纳米蛭石粉，按以下步骤进行制备：
A.将蛭石进行粉碎处理，投入到氟硅酸溶液中浸泡25~30min，沥液捞出，置入温度为112~118℃的条件下恒温加热处理14~18min，研磨至粉状，超微粉碎至粒径为50~70nm，得纳米蛭石粉；
B.将纳米蛭石粉投入到烷基糖苷溶液中搅拌20~25min，在磁场强度为760~800G的条件下磁化处理16~20min、暂停5~7min、在磁场强度为1510~1590G的条件下磁化处理22~26min，抽滤干燥，得改性纳米蛭石粉。
4.根据权利要求2所述的耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，其特征在于，所述的丙三醇溶液的质量浓度为6.2%~7.0%，所述的正丁醇溶液的质量浓度为9.1%~9.9%，所述的对羟基苯磺酸溶液的质量浓度为5.3%~5.7%。
5.根据权利要求3所述的耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法，其特征在于，所述的氟硅酸溶液的质量浓度为9.6%~10.8%，所述的烷基糖苷溶液的质量浓度为8.2%~9.2%。
6.根据权利要求1~5任一项所述的耐腐蚀防闪锈涂料的制备方法制备的耐腐蚀防闪锈涂料。
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