CN110616015A - 一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，包括以下主要成分：丙烯酸乳液25‑35%、pH调节剂0.2‑0.5%、自制浆料20‑30%、成膜助剂4‑8%、消泡剂0.1‑0.2%、防闪锈助剂0.5‑1%、增稠剂0.1‑0.15%和水余量，通过各成分之间的相互作用，在金属表面形成坚实的络合物，从而在钢铁表面生成一层由化学键和物理粘结致密的复合物膜，具有长久耐酸雨、耐盐雾的功能；本发明的防腐涂料采用先进的工艺精制而成，具有价格低、漆膜硬度好，在酸雨情况下，本产品无鼓泡、无失光等现象发生、对钢材的附着性能好、对各种底漆也有良好的附着，也可用作底面合一漆。

Description

一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁表面防腐涂装技术领域，具体涉及一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料及其制备方法。
背景技术
据统计，我国每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的4％。因此金属的防腐蚀问题越来越引起人们的关注。在之前的金属防腐蚀涂装技术中，涂漆前金属表面预处理约占整个涂装工程总价的45％左右。为了保护钢铁不受腐蚀，延长其使用寿命，对钢铁进行防腐蚀涂装成为一种最经济和有效的方法。为了获得优良的耐腐蚀性能，涂装前必须把钢材上的铁锈清除干净，否则会由于铁锈的不断膨胀导致漆膜和防腐效果很差。如果能减少或省去除锈、除油、除水等表面处理工序，将可显著减低涂装成本，同时还可大大简化涂漆工艺，从而减轻劳动强度和减少锈尘对人体的危害。
目前国内钢结构防腐在耐酸雨、耐盐雾性能方面仍有较大的进步空间，故有必要研究一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料及其制备方法。
发明内容
本发明提供一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料及其制备方法。
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，包括以下重量百分比的成分：
丙烯酸乳液 25-35％
pH调节剂 0.2-0.5％
自制浆料 20-30％
成膜助剂 4-8％
消泡剂 0.1-0.2％
防闪锈助剂 0.5-1％
增稠剂 0.1-0.15％
水 余量。
优选的，所述的丙烯酸乳液为陶氏BESTWIN 0639；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的成膜助剂为伊士曼Texanol；所述的消泡剂为迪高1488；所述的防闪锈助剂为德谦FA-179；所述的增稠剂为万华化学A401。
优选的，所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 2-3％
润湿剂 0.1-0.3％
pH调节剂 0.15-0.25％
色母 3-8％
大理石粉 5-10％
锌粉 8-12％
云母粉 10-15％
磷酸锌 1-3％
改性炭黑 1-2％
优选的，所述的自制浆料中，分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂；所述的润湿剂为陶氏CF-10；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的云母粉的粒径为1250目；
优选的，所述的改性炭黑连接有机基团–[亚烷基(羟基)]–，其中：亚烷基连接至炭黑。
进一步所述的改性炭黑具有如下性质：OAN范围为170-220m2/g；STSA范围为180-210m2/g；BET表面积范围为205-235m2/g。
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将分散剂、润湿剂和水在100-150rpm搅速下搅拌10-15min，加入pH调节剂，继续搅拌8-15min后，调节搅拌速度为250-300rpm，再加入色母、大理石粉、锌粉、云母粉、磷酸锌和改性炭黑，继续搅拌30-40min，得到自制浆料；
B、在200-250rpm的搅速下，将丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和防闪锈助剂混合后，搅拌15-20min,加入自制浆料和水，继续搅拌10-15min,调节搅速为350-400rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌45-60min，得到耐酸雨水性钢结构防腐涂料。
本发明的防腐涂料，首先配制自制浆料，自制浆料中含有云母粉，云母粉的主要成分为硅酸盐，具有耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，同时还具有层状结构，可以为各原料的相互作用提供空间，有利于锌粉、磷酸锌等防锈填料长久发挥防腐作用，超细的云母粉和改性炭黑等原料相互作用后，可以增加漆膜的硬度和粘结致密度，达到更好的耐磨、耐冲击性能。
本发明与现有技术相比：本发明的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，通过各成分之间的相互作用，在金属表面形成坚实的络合物，从而在钢铁表面生成一层由化学键和物理粘结致密的复合物膜，具有长久耐酸雨、耐盐雾的功能；本发明的防腐涂料采用先进的工艺精制而成，具有价格低、漆膜硬度好，在酸雨情况下，本产品无鼓泡、无失光等现象发生、对钢材的附着性能好、对各种底漆也有良好的附着，也可用作底面合一漆。
具体实施方式
实施例1：
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，包括以下重量百分比的成分：
丙烯酸乳液 28％
pH调节剂 0.3％
自制浆料 26％
成膜助剂 6％
消泡剂 0.15％
防闪锈助剂 0.8％
增稠剂 0.12％
水 余量。
所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的成膜助剂为伊士曼Texanol；所述的消泡剂为迪高1488；所述的防闪锈助剂为德谦FA-179；所述的增稠剂为万华化学A401。
所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 2.8％
润湿剂 0.25％
pH调节剂 0.22％
色母 5.5％
大理石粉 8％
锌粉 10％
云母粉 12％
磷酸锌 1.5％
改性炭黑 1.8％。
所述的自制浆料中，分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂；所述的润湿剂为陶氏CF-10；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的云母粉的粒径为1250目；
所述的改性炭黑连接有机基团–[亚烷基(羟基)]–，其中：亚烷基连接至炭黑；所述的改性炭黑具有如下性质：OAN范围为170-220m2/g；STSA范围为180-210m2/g；BET表面积范围为205-235m2/g。
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将分散剂、润湿剂和水在120rpm搅速下搅拌12min，加入pH调节剂，继续搅拌10min后，调节搅拌速度为280rpm，再加入色母、大理石粉、锌粉、云母粉、磷酸锌和改性炭黑，继续搅拌35min，得到自制浆料；
B、在225rpm的搅速下，将丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和防闪锈助剂混合后，搅拌17min,加入自制浆料和水，继续搅拌12min,调节搅速为350rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌55min，得到耐酸雨水性钢结构防腐涂料。
实施例2
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，包括以下重量百分比的成分：
丙烯酸乳液 25％
pH调节剂 0.5％
自制浆料 30％
成膜助剂 4％
消泡剂 0.2％
防闪锈助剂 0.5％
增稠剂 0.15％
水 余量。
所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的成膜助剂为伊士曼Texanol；所述的消泡剂为迪高1488；所述的防闪锈助剂为德谦FA-179；所述的增稠剂为万华化学A401。
所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 3％
润湿剂 0.1％
pH调节剂 0.25％
色母 3％
大理石粉 10％
锌粉 8％
云母粉 15％
磷酸锌 1％
改性炭黑 2％
所述的自制浆料中，分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂；所述的润湿剂为陶氏CF-10；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的云母粉的粒径为1250目；所述的改性炭黑连接有机基团–[亚烷基(羟基)]–，其中：亚烷基连接至炭黑；所述的改性炭黑具有如下性质：OAN范围为170-220m2/g；STSA范围为180-210m2/g；BET表面积范围为205-235m2/g。
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将分散剂、润湿剂和水在120rpm搅速下搅拌15min，加入pH调节剂，继续搅拌8min后，调节搅拌速度为300rpm，再加入色母、大理石粉、锌粉、云母粉、磷酸锌和改性炭黑，继续搅拌30min，得到自制浆料；
B、在250rpm的搅速下，将丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和防闪锈助剂混合后，搅拌15min,加入自制浆料和水，继续搅拌15min,调节搅速为350rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌60min，得到耐酸雨水性钢结构防腐涂料。
实施例3
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，包括以下重量百分比的成分：
丙烯酸乳液 35％
pH调节剂 0.2％
自制浆料 20％
成膜助剂 8％
消泡剂 0.1％
防闪锈助剂 1％
增稠剂 0.1％
水 余量。
所述的丙烯酸乳液为陶氏BESTWIN 0639；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的成膜助剂为伊士曼Texanol；所述的消泡剂为迪高1488；所述的防闪锈助剂为德谦FA-179；所述的增稠剂为万华化学A401。
所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 2％
润湿剂 0.3％
pH调节剂 0.15％
色母 8％
大理石粉 5％
锌粉 12％
云母粉 10％
磷酸锌 3％
改性炭黑 1％
所述的自制浆料中，分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂；所述的润湿剂为陶氏CF-10；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的云母粉的粒径为1250目；
所述的改性炭黑连接有机基团–[亚烷基(羟基)]–，其中：亚烷基连接至炭黑；所述的改性炭黑具有如下性质：OAN范围为170-220m2/g；STSA范围为180-210m2/g；BET表面积范围为205-235m2/g。
一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将分散剂、润湿剂和水在120rpm搅速下搅拌10min，加入pH调节剂，继续搅拌15min后，调节搅拌速度为250rpm，再加入色母、大理石粉、锌粉、云母粉、磷酸锌和改性炭黑，继续搅拌40min，得到自制浆料；
B、在200rpm的搅速下，将丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和防闪锈助剂混合后，搅拌20min,加入自制浆料和水，继续搅拌10min,调节搅速为400rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌45min，得到耐酸雨水性钢结构防腐涂料。
对比例1
将实施例1中的磷酸锌去除，其余配比和制备方法不变。
对比例2
将实施例1中的改性炭黑替换为未改性的常规炭黑，其余配比和制备方法不变。
以下对实施例1-3和对比例1-2的防腐涂料样品进行检测(将防腐涂料直接应用于钢材表面)，得到如下检测结果，具体检测结果见表1。
表1：实施例1-3和对比例1-2的涂料样品的物性检测结果；
由以上测试数据可以知道，本发明使用改性炭黑，可以显著提升钢结构防腐涂料的耐盐雾性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：
丙烯酸乳液 25-35%
pH调节剂 0.2-0.5%
自制浆料 20-30%
成膜助剂 4-8%
消泡剂 0.1-0.2%
防闪锈助剂 0.5-1%
增稠剂 0.1-0.15%
水 余量。
2.如权利要求1所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的主要成分：
丙烯酸乳液 28%
pH调节剂 0.3%
自制浆料 26%
成膜助剂 6%
消泡剂 0.15%
防闪锈助剂 0.8%
增稠剂 0.12%
水 余量。
3.如权利要求1所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 2-3%
润湿剂 0.1-0.3%
pH调节剂 0.15-0.25%
色母 3-8%
大理石粉 5-10%
锌粉 8-12%
云母粉 10-15%
磷酸锌 1-3%
改性炭黑 1-2%
水 余量。
4.如权利要求1或2所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的丙烯酸乳液为陶氏 BESTWIN 0639；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的成膜助剂为伊士曼Texanol；所述的消泡剂为迪高1488；所述的防闪锈助剂为德谦FA-179；所述的增稠剂为万华化学A401。
5.如权利要求3所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的自制浆料包括以下重量百分比的成分：
分散剂 2.8%
润湿剂 0.25%
pH调节剂 0.22%
色母 5.5%
大理石粉 8%
锌粉 10%
云母粉 12%
磷酸锌 1.5%
改性炭黑 1.8%。
6.如权利要求3或5所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的自制浆料中，所述的改性炭黑连接有机基团–[亚烷基(羟基)]–，其中：亚烷基连接至炭黑。
7.如权利要求6所述的耐酸雨水性钢结构防腐涂料，其特征在于，所述的改性炭黑具有如下性质：OAN范围为170-220 m2/g；STSA范围为180-210 m2/g；BET 表面积范围为205-235m2/g。
8.一种耐酸雨水性钢结构防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将分散剂、润湿剂和水在100-150rpm搅速下搅拌10-15min，加入pH调节剂，继续搅拌8-15min后，调节搅拌速度为250-300rpm，再加入色母、大理石粉、锌粉、云母粉、磷酸锌和改性炭黑，继续搅拌30-40min，得到自制浆料；
B、在200-250rpm的搅速下，将丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和防闪锈助剂混合后，搅拌15-20min, 加入自制浆料和水，继续搅拌10-15min,调节搅速为350-400rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌45-60min，得到耐酸雨水性钢结构防腐涂料。
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