CN110724402B - 一种含离子交换颜料的防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含离子交换颜料的防腐涂料；属于涂料防腐技术领域。所述防腐涂料包括耐腐蚀添加剂；所述耐腐蚀添加剂包括含交换性阴离子的水滑石和含交换性阳离子的沸石。本发明兼有阳离子和阴离子交换性能，当腐蚀性电解质进入涂膜时，即与该耐腐蚀添加剂接触，腐蚀性离子（如氯离子或钠离子）在向涂层渗透过程中被吸附，并释放出相应的防腐蚀阴离子和阳离子，在涂层中析出沉淀封闭涂层空隙，或转移到金属底材上形成保护层，从而起着阻隔作用而保护了底材，又增强了涂层的附着力，防锈效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料，尤其是一种含离子交换颜料的防腐涂料；属于涂料防腐技术领域。
背景技术
在金属表面进行涂料涂装是防止金属腐蚀延长寿命的主要措施。英国BP公司开发的阻蚀颜料，它是钙交换的硅胶，作用原理是：渗透进涂膜的侵蚀性离子如钠离子或氢离子在硅胶颗粒的表面与钙离子交换，释放出钙离子并随后迁移到金属基材的界面；其次，二氧化硅能够或多或少地部分溶解成硅酸根离子，钙离子释放出来，并与溶解性的硅酸根离子发生反应，这样在金属界面就形成了硅酸钙的保护膜，硅酸钙还和硅酸铁沉积在一起，在金属界面上形成了复合的保护膜层，从而强化了保护层。防腐机理是：来自周围环境的腐蚀性离子，透过底漆，优先与颜料表面上的钙离子进行交换，释放出来的钙离子移至界面，在那里形成一薄层钙和二氧化硅组成的无机层，其厚度大约25 Å。这种保护层具有不渗透性，亦可使腐蚀环境与金属表面隔离，从而使腐蚀过程中止。
钙交换硅胶离子交换颜料的不足之处是氯离子腐蚀抑制效果不甚理想，钢材涂层界面环境存在氯离子时，在腐蚀电池产生的电场作用下，氯离子不断向阳极区迁移、富集。氯离子对钢材的腐蚀起着阳极去极化作用，加速钢材的阳极反应，促进钢材局部腐蚀，这是氯离子侵蚀钢材的特点。在沿海地区及重防腐领域氯离子电化学腐蚀是危害更大的，是急需解决的课题。
Buchheit 等（Buchheit R G, Guan H , M ahajanam S, et a l.Activecorrosion protection and corrosion sensing in chromate-free organic coating s[ J] .Prog ress in Organic Coatings, 2003, 47(3/ 4):174 -182.）采用共沉淀法制备了钒酸盐插层水滑石，将缓蚀性[ V10O28 ]6- 插入层间。插入的[ V10O28 ]6- 位于水滑石的开放性通道中。作为一个纳米容器，当水滑石与含有Cl-的侵蚀性电解质接触后，带负电荷的 Cl- 将被快速吸收，同时释放出缓蚀型阴离子[ V10O28 ]6 -。
改性水滑石作为腐蚀抑制剂，对减弱或延缓氯离子电化学腐蚀有一定的效果，在盐雾或酸碱环境下，单独使用改性水滑石时，被氯离子交换出的阴离子如矾酸根、钼酸根和磷酸根生成的盐或酸具有较大的水溶性，不能在涂层内部和金属基材上形成稳定的沉积保护膜。
USP7481877B2公开了一种协同腐蚀抑制剂，至少含有二种组分，其中一个组分是水滑石类，另一个组分是无机磷酸盐如磷酸锌、磷酸钙等或有机酸如2-(1,3-苯并噻唑-2-硫基)丁二酸等，磷酸锌等无机磷酸盐的存在涂层内部缓慢离解为磷酸离子，缩合磷酸离子与金属表面反应，形成复杂的有粘附性的Me-Zn-P2O5化合物覆盖膜，使金属钝化，或在金属表面和漆料之间构成复杂的络合物，锌离子也形成难溶性络合物，起到阴极保护的作用，改善初始防腐蚀效果，但与其他背景技术一样，主要在金属界面上形成沉积保护膜，以被动防护为主，难以避免涂层渗透溶胀而逐步破环。
发明概述
本发明的目的是提供一种含离子交换颜料的防腐涂料，该涂料含有特定的耐腐蚀添加剂，使得涂料具有良好的防腐蚀效果。
本发明的技术方案如下：
一种含离子交换颜料的防腐涂料，所述涂料包含耐腐蚀添加剂；所述耐腐蚀添加剂包括含交换性阴离子的水滑石和含交换性阳离子的沸石。
作为上述技术方案的优选，所述耐腐蚀添加剂的量为1~10wt%。
作为上述技术方案的优选，所述涂料为水性涂料。
作为上述技术方案的优选，所述耐腐蚀添加剂中，水滑石的质量份为10~80、沸石的质量份为20~90。
优选的，所述水滑石片层间含如下一种或几种的可交换性阴离子：碳酸根、钼酸根、钒酸根、焦钒酸根、偏钒酸根、磷酸根、亚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、三聚磷酸根、偏硼酸根、铬酸根和重铬酸根。
优选的，所述沸石孔道内含如下一种或几种可交换阳离子：三价铝离子、二价锌离子、二价钙离子、二价钡离子、二价锰离子、三价铁离子、三价铬离子、二价锶离子和稀土元素离子。
优选的，所述水滑石的质量份为30~60，所述沸石的质量份为40~70。
优选的，所述水滑石为通过离子交换方法制得的含交换性阴离子的改性水滑石。
优选的，所述改性水滑石的制法具体为，将水滑石分散在水中，添加含交换活性阴离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阴离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：碳酸根、钼酸根、钒酸根、焦钒酸根、偏钒酸根、磷酸根、亚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、三聚磷酸根、偏硼酸根、铬酸根、重铬酸根。
优选的，所述沸石为通过离子交换方法制得的含交换性阳离子的改性沸石。
优选的，所述改性沸石的制法具体为，将沸石分散在水中，添加含交换活性阳离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阳离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：三价铝离子、二价锌离子、二价钙离子、二价钡离子、二价锰离子、三价铁离子、三价铬离子、二价锶离子、稀土元素离子。
本发明的另一个目的是提供上述防腐涂料的制备方法。
其技术方案如下：
一种含离子交换颜料的防腐涂料的制备方法，在涂料高速分散和研磨阶段前添加耐腐蚀添加剂，所述耐腐蚀添加剂的添加量为涂料总量的1~10wt%；所述耐腐蚀添加剂包括含交换性阴离子的水滑石和含交换性阳离子的沸石。
优选的，所述含交换性阴离子的水滑石的制法具体为，将水滑石分散在水中，添加含交换活性阴离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阴离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：碳酸根、钼酸根、钒酸根、焦钒酸根、偏钒酸根、磷酸根、亚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、三聚磷酸根、偏硼酸根、铬酸根、重铬酸根。
优选的，所述含交换性阳离子的沸石的制法具体为，将沸石分散在水中，添加含交换活性阳离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阳离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：三价铝离子、二价锌离子、二价钙离子、二价钡离子、二价锰离子、三价铁离子、三价铬离子、二价锶离子、稀土元素离子。
本发明的防腐机理是通过吸收并交换环境中的腐蚀性物质，形成水不易溶性的沉积物，并使该沉积物自动填补修复涂层空隙，阻止腐蚀性物质的进一步渗透。
与现有技术相比，本发明兼有阳离子和阴离子交换性能，当腐蚀性电解质进入涂膜时，即与该耐腐蚀添加剂接触，腐蚀性离子（如氯离子和钠离子）在向涂层渗透过程中被吸附，并释放出相应的防腐蚀阴离子和阳离子，在涂层中析出沉淀封闭涂层空隙，或转移到金属底材上形成保护层，从而起着阻隔作用而保护了底材，又增强了涂层的附着力，其防锈效果明显，并可取代含铅或含铬类防锈颜料。
与现有技术相比，本发明的最大优势是使涂层具备自修复防腐功能，在涂层受到腐蚀物质如氯化钠及酸碱侵蚀时，吸收水溶的腐蚀性阴阳离子同时原位形成水难溶性防腐颜料，自动修复涂层空隙，隔绝腐蚀性物质向金属基材的进一步渗透，延长涂膜寿命。可交换阴阳离子有更广泛的选择性，阴离子除常用碳酸根、矾酸根外，可采用钼酸根、磷酸根、偏硼酸和铬酸等改性水滑石，阳离子除常用的钙、锌、铁以外，可制备锶、铈、镧、锰、钡等改性沸石，以适应不同金属防腐涂层的需要，如在双酚A环氧底漆中铈改性丝光沸石和磷酸钠改性水滑石协同作用对铝合金防腐效果优于经典但有毒的铬酸锶。
水滑石(LDHs)类层状化合物是一类近年来发展迅速的阴离子型层状粘土，是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的化合物，具有层板金属元素比例可调，层间阴离子可交换的特点。化学通式为[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+( An- )x/n · mH2O，其中M2+和M3+分别代表层板上占据八面体氢氧化物中心位置的二价和三价金属离子，可容许进入水滑石层的M2+和M3+要有与Mg2+相近的离子半径。
常见的二价金属离子有: Mg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Fe2+；三价金属离子有:Al3+、Fe3+、Cr3+。这些二价和三价离子的有效组合，可形成二、三元甚至四元的水滑石。M2+和M3+的半径愈接近愈容易形成稳定的层板。
An-为层间阴离子，包括F-、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、NO3 -、ClO3 -、IO3 -、OH-、H2PO4 -、CO3 2-、SO3 2-、SO4 2-、CrO4 2-、PO4 3-、Fe ( CN) 6 3- 、Fe ( CN) 6 4-、Zn( BPS) 3 4- 、Ru( BPS) 3 3-、Mo7O24 6-、V10O28 6- 、PW11CuO39 6-等。通常，阴离子的数目、体积、价态及阴离子与层板羟基的键合强度决定了阴离子层状化合物的层间距大小和层间空间。
x为LDHs的结构参数，x= M3+/ [M2++M3+]。因此，X值的大小直接影响产物组成，一般要合成纯净的LDHs必须满足0.17≤x≤0.34，X值的变化可能导致不同结构化合物的生成。
m为结晶水的数目。随着比值x 的增长，结晶水的数目逐渐减小。
n为层间阴离子电荷。
有经济价值的天然水滑石在自然界较为稀缺，本发明采用的水滑石的生产方法可以包括共沉淀法、水热法、离子交换法、焙烧还原法、和成核-晶化隔离法。
沸石是自然界中广泛存在的一类矿物，其结构有多种多样。如方沸石、斜发沸石、蚀沸石、毛沸石、片沸石等；人工合成沸石（分子筛）最早采用的合成方法是模仿天然沸石的地质生成条件，采取高温水热合成技术进行合成，主要有A型、X型、L型、Y型沸石、丝光沸石、ZSM、MCM和磷酸铝分子筛等。沸石（分子筛）具有多孔的笼状结构，孔道类型较为复杂，孔径大小在0.3nm~2nm，特殊设计的沸石（分子筛）可达到20nm以上，沸石（分子筛）的阳离子交换容量（CEC）多在50~300mmol/100g，具有合适大小的孔径和离子交换容量的沸石（分子筛）符合本技术中作为纳米容器的要求，大多数沸石（分子筛）层间阳离子为钠离子，经离子交换方法制备成各种不同层间阳离子的沸石。
以下列举符合本发明作为纳米容器要求的沸石（分子筛）：
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明兼有阳离子和阴离子交换性能，当腐蚀性电解质进入涂膜时，即与该耐腐蚀添加剂接触，腐蚀性离子（如氯离子或钠离子）在向涂层渗透过程中被吸附，并释放出相应的防腐蚀阴离子和阳离子，在涂层中析出沉淀封闭涂层空隙，或转移到金属底材上形成保护层，从而起着阻隔作用而保护了底材，又增强了涂层的附着力，其防锈效果明显，并可取代含铅或含铬类防锈颜料。与现有技术相比，本发明的最大优势是使涂层具备自修复防腐功能，在涂层受到腐蚀物质如氯化钠及酸碱侵蚀时，吸收水溶的腐蚀性阴阳离子同时原位形成水难溶性防腐颜料，自动修复涂层空隙，隔绝腐蚀性物质向金属基材的进一步渗透，延长涂膜寿命。
此外，本发明涂料中的耐腐蚀添加剂，由特定阴离子改性水滑石和特定阳离子改性沸石按比例混合后在涂料添加，也可以由两者分开加入涂料中，涂料的生产和制造工艺与常规相同。
附图说明
图1是本发明实施例一的测试结果。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步的说明。
本具体实施方式仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所做的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
实施例一
一种含离子交换颜料的防腐涂料，该涂料为水性涂料，包含K9N杀菌剂2g、HYDROPALAT 34分散剂10g、HYDROPALAT 3037润湿剂2g、FOMASTER-NXZ消泡剂5g、bayferrox225氧化铁红100g、800目硫酸钡120、800目滑石粉80g、耐腐蚀添加剂20g、BP-188膨润土4g、Alcophor 827有机腐蚀抑制剂10g、Uradil AZ3530醇酸树脂430g、ADDITOL VXW4940N催干剂7g、Halox Flash-X 150防闪锈剂10g、EFKA3035流平剂3g、ACRYSOLTM RM-8W增稠剂4g、水193g。
具体制法如下：分散剂、消泡剂、润湿剂、氧化铁红、硫酸钡、滑石粉、耐腐蚀添加剂和膨润土这8类材料在148g水中预先分散均匀，然后把醇酸树脂、催干剂、流平剂、防闪锈剂和增稠剂加入其中，再次分散均匀；再加适量水，使粘度适宜，同时将所述涂料的总质量调整到1000g。
所述耐腐蚀添加剂，由5A沸石和磷酸改性水滑石组成。具体制法如下：
1、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入磷酸三钠75.26g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉；
2、将5A沸石与改性水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例一
与实施例一不同之处仅在于：未添加耐腐蚀添加剂，并且把800目滑石粉80g改为100g，涂料总质量不变，仍为1000g。
对照例一
与实施例一不同之处仅在于：添加的耐腐蚀添加剂为已知的商品，为钙离子交换硅胶Shieldex AC5，用量用法与实施例一一致。
根据上面给出的试验配方制成涂料并喷板，室温放置7天，80℃烘烤1h，然后将其放入到盐雾箱中500h。测试结果如图1所示，图1是本发明的防腐蚀效果图（表示实施例一的结果；/>表示对比例一的结果；/>表示对照例一的结果）；结果显示，经过本发明的处理，使得水性醇酸漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
实施例二
一种含离子交换颜料的耐腐涂料，包括K9N杀菌剂2g、HYDROPALAT 34分散剂10g、HYDROPALAT 3037润湿剂2g、FOMASTER-NXZ消泡剂5g、Laminox F云母氧化铁14g、800目滑石粉90g、耐腐蚀添加剂100g、SMP-HV3膨润土4g、EPIKOTE™6520-WH-53A环氧树脂500g、HaloxFlash-X 150防闪锈剂10g、EFKA3035流平剂3g、ACRYSOLTM RM-8W增稠剂8g、水126g，总质量1000g。
具体操作：水、分散剂、消泡剂、润湿剂、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、耐腐蚀添加剂预先分散均匀，然后把环氧树脂加入其中，再次分散均匀，然后加入防闪锈剂和流平剂，分散均匀，制得。
本实施例中，耐腐蚀添加剂由锌改性斜发沸石和钼酸改性水滑石组成。具体制法如下：
1、将100g斜发沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以斜发沸石离子交换容量的1.8倍加入硫酸锌30.96g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入钼酸钠61.17g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性斜发沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
实施例三
与实施例二不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂由铋改性丝光沸石和钒酸改性水滑石组成，用量与实施例二一致。
耐腐蚀添加剂具体制法如下：
1、将100g丝光沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以丝光沸石离子交换容量的1.8倍加入硝酸铋52.9g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入钒酸钠36.4g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性丝光沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例二
与实施例二不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为HALOX391磷酸锌，用量与实施例二一致。
对比例三
与实施例二不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为L203E铬酸锶，用量与实施例二一致。
根据实施例二、实施例三、对比例二和对比例三的试验配方制取涂料，并加涂料量的20%改性脂环胺环氧固化剂，喷板，室温放置7天，80℃烘烤1h然后将其放入到盐雾箱中800h。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
结果显示，经过本发明的处理，使得水性环氧漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
实施例四
一种含离子交换颜料的耐腐涂料，包括E-51环氧树脂400g、EFKA5220分散剂5g、EFKA2020消泡剂5g、R-902金红石型钛白粉135g、800目硫酸钡120g、800目滑石粉100g、BP-127有机膨润土5g、耐腐蚀添加剂85g、Halox 650有机耐腐蚀剂15g、二甲苯64g、正丁醇64g、EFKA3772流平剂2g。
本实施例中，耐腐蚀添加剂由铝改性斜发沸石和亚磷酸改性水滑石组成。
耐腐蚀添加剂具体制法如下：
1、将100g斜发沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以斜发沸石离子交换容量的1.8倍加入硫酸铝43.7g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入亚磷酸钠64.2g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性斜发沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
实施例五
与实施例四不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂由铈改性丝光沸石和柠檬酸改性水滑石组成，用量与实施例四一致。
耐腐蚀添加剂的具体制备方法如下：
1、将100g丝光沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以丝光沸石离子交换容量的1.8倍加入硝酸铈58.1g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入柠檬酸钠38.8g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性丝光沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例四
与实施例四不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为K-white 80磷酸铝，用量与实施例四一致。
对比例五
与实施例四不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为243-XF铬酸锌，用量与实施例四一致。
将实施例四、实施例五、对比例四、对比例五配方中物质混合分散均匀，制得溶剂型耐腐蚀涂料。
根据上面给出的试验配方制漆，并加涂料量的30% NX-2018酚醛胺固化剂，并喷板，室温放置7天，然后将其放入到盐雾箱中1000h。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
结果显示，经过本发明的处理，使得溶剂型环氧底漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
实施例六
一种含离子交换颜料的耐腐涂料，包括水130g、K9N杀菌剂2g、HYDROPALAT 34分散剂10g、FOMASTER-NXZ消泡剂5g、HYDROPALAT 3037润湿剂2g、BP-188B膨润土3g、丙二醇33g、Texanol成膜助剂7g、bayferrox 225氧化铁红100g、800目云母43g、800目滑石粉100g、耐腐蚀添加剂50g、NeoCryl XK86丙烯酸树脂500g、Halox Flash-X 150防闪锈剂10g、EFKA3035流平剂3g、ACRYSOLTM RM-8W增稠剂2g。
耐腐涂料的制备方法如下：水、杀菌剂、分散剂、消泡剂、润湿剂、膨润土、丙二醇、成膜助剂、铁红、云母、滑石粉、耐腐蚀剂预先分散均匀，然后把丙烯酸树脂、流平剂和防闪锈剂加入其中，再次分散均匀并用增稠剂调整粘度制得。
本实施例中的耐腐蚀添加剂，由铝改性斜发沸石和三聚磷酸改性水滑石组成。
耐腐蚀添加剂的具体制备方法如下：
1、将100g斜发沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以斜发沸石离子交换容量的1.8倍加入硫酸铝43.7g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入三聚磷酸钠43.7g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性斜发沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
实施例七
与实施例六不同之处仅在于：本实施例的耐腐蚀添加剂由锌改性斜发沸石和磷酸改性水滑石，用量与实施例六一致。
耐腐蚀添加剂的具体制备方法如下：
1、将100g斜发沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以斜发沸石离子交换容量的1.8倍加入硫酸锌31.0g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入磷酸三钠75.26g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性斜发沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例六
与实施例六不同之处仅在于：本实施例的耐腐蚀添加剂为HALOX391磷酸锌，用量与实施例六一致。
对比例七
与实施例六不同之处仅在于：本实施例的耐腐蚀添加剂为L203铬酸锶，用量与实施例六一致。
根据实施例六、实施例七、对比例六、对比例七给出的试验配方制漆并喷板，室温放置7天，80℃烘烤1h，然后将其放入到盐雾箱中300h。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
结果显示，经过本发明的处理，使得水性丙烯酸漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
实施例八
一种含离子交换颜料的耐腐涂料，包含CR-20氯化橡胶236g、二甲苯257g、氯化石蜡142g、R-902钛白粉200g、Laminox F云母氧化铁80g、RM1920氢化蓖麻油5g、耐腐蚀添加剂60g。
本实施例耐腐涂料的制备方法如下：将配方中的物质混合分散均匀，制得。
本实施例中，耐腐蚀添加剂为由镧改性X型沸石和柠檬酸改性水滑石组成。
耐腐蚀添加剂的制备方法如下：
1、将100g斜发沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以X型沸石离子交换容量的1.8倍加入硝酸镧110g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入柠檬酸钠58.2g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性X型沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例八-1
与实施例八不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为Halox 430改性磷酸钙，用量与实施例八一致。
对比例八-2
与实施例八不同之处仅在于：耐腐蚀添加剂为PC-B-1222铬酸铅，用量与实施例八一致。
实施例八和对比例八-1，对比例八-2均为氯化橡胶漆，根据实施例八和对比例八-1，对比例八-2给出的试验配方制漆并喷板，室温放置7天，然后将其放入到盐雾箱中1000h。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
结果显示，经过本发明的处理，使得氯化橡胶漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
实施例九
一种含离子交换颜料的耐腐蚀涂料，包括KELSOL® 3906-B2G-75醇酸树脂550g、BP-183有机膨润土3g、bayferrox 225氧化铁红100g、800目硫酸钡100g、800目滑石粉94g、耐腐蚀添加剂50g、二甲苯40g、200号溶剂汽油40g、钴锰锆混合催干剂22g、甲乙酮肟抗结皮剂1g。
本实施例为溶剂型醇酸涂料，其制备方法如下：将配方中的物质混合分散均匀，制得。
本实施例中，耐腐蚀添加剂由疏水改性5A沸石和磷酸改性水滑石组成。
耐腐蚀添加剂的制备方法具体如下：
1、将100g 5A沸石粉加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，再加入粉体质量3%的辛基三乙氧基硅烷进行疏水改性，继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
2、将100g水滑石加入2000g水中，在75℃条件下搅拌分散1h，以水滑石离子交换容量的1.8倍加入磷酸三钠75.26g继续反应1h，反应结束后，离心烘干磨粉。
3、将改性5A沸石与水滑石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂。
对比例九-1
与实施例九不同之处仅在于：防腐蚀添加剂为Halox 430改性磷酸钙，用量与实施例九相同。
对比例九-2
与实施例九不同之处仅在于：防腐蚀添加剂为PC-B-1222铬酸铅，用量与实施例九相同。
根据实施例九，对比例九-1和对比例九-2给出的试验配方制漆并喷板，室温放置7天，然后将其放入到盐雾箱中800h。
耐腐蚀效果评价方法采用ISO 4628, 锈迹共分为六个级别，分别是Ri0：锈迹面积为0；Ri1：锈迹面积≤0.05%；Ri2:锈迹面积≤0.5%；Ri3：锈迹面积≤1%；Ri4：锈迹面积≤8%；Ri5：锈迹面积为40-50%。起泡共分为六个级别，分别是0：没有起泡；1：较少几个泡； 2:可见的较多的泡，粒径小于0.5mm； 3：较多的泡，粒径在0.5-5mm；4：起泡粒径大于5mm；5：严重起泡。
结果显示，经过本发明的处理，使得醇酸漆的防腐蚀效果得到显著地提高。
Claims (7)
1.一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述涂料包括耐腐蚀添加剂；所述耐腐蚀添加剂包括含交换性阴离子的水滑石和含交换性阳离子的沸石；所述耐腐蚀添加剂的制备方法如下：将所述含交换性阴离子的水滑石和含交换性阳离子的沸石按其交换后的离子摩尔比为1:1进行物理共混，得到耐腐蚀添加剂；所述耐腐蚀添加剂在涂料高速分散和研磨阶段前添加，添加量为涂料总量的1~10wt%；所述水滑石片层间含如下一种或几种的可交换性阴离子：碳酸根、钼酸根、钒酸根、焦钒酸根、偏钒酸根、磷酸根、亚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、三聚磷酸根、偏硼酸根、铬酸根、重铬酸根；所述沸石孔道内含如下一种或几种可交换阳离子：三价铝离子、二价锌离子、二价钙离子、二价钡离子、二价锰离子、三价铁离子、三价铬离子、二价锶离子、稀土元素离子。
2.根据权利要求1所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述水滑石的质量份为10~80、所述沸石的质量份为20~90。
3.根据权利要求1所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述水滑石的质量份为30~60，所述沸石的质量份为40~70。
4.根据权利要求1所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述水滑石为通过离子交换方法制得的含交换性阴离子的改性水滑石。
5.根据权利要求4所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述改性水滑石的制法具体为，将水滑石分散在水中，添加含交换活性阴离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阴离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：碳酸根、钼酸根、钒酸根、焦钒酸根、偏钒酸根、磷酸根、亚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、三聚磷酸根、偏硼酸根、铬酸根、重铬酸根。
6.根据权利要求1所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述沸石为通过离子交换方法制得的含交换性阳离子的改性沸石。
7.根据权利要求6所述的一种含离子交换颜料的防腐涂料，其特征在于：所述改性沸石的制法具体为，将沸石分散在水中，添加含交换活性阳离子的物质，使之反应，反应结束后，去除水，烘干；所述含交换活性阳离子的物质为含如下一种或多种离子的可溶性盐：三价铝离子、二价锌离子、二价钙离子、二价钡离子、二价锰离子、三价铁离子、三价铬离子、二价锶离子、稀土元素离子。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20200124 Assignee: Zhejiang Walter New Material Co.,Ltd. Assignor: ZHEJIANG FENGHONG NEW MATERIAL Co.,Ltd. Contract record no.: X2024330000395 Denomination of invention: A corrosion-resistant coating containing ion exchange pigments Granted publication date: 20240308 License type: Common License Record date: 20240820 Application publication date: 20200124 Assignee: Zhejiang Kelei New Material Co.,Ltd. Assignor: ZHEJIANG FENGHONG NEW MATERIAL Co.,Ltd. Contract record no.: X2024330000394 Denomination of invention: A corrosion-resistant coating containing ion exchange pigments Granted publication date: 20240308 License type: Common License Record date: 20240820 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |