CN113174154A - 一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法 - Google Patents

一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括20～40份环氧树脂、10～30份聚酰胺、5～10份固化剂、5～15份流平剂、0.5～1份增韧剂、0.1～0.5份脱气剂、0.1～0.6份流动促进剂、5～15份硅酸钾溶液、20～50份锌粉和5～20份填料。一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法：按照上述重量份数称取各组分；然后将环氧树脂和聚酰胺加热并搅拌，得到第一混合液；再将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中加热并搅拌，得到第二混合液；最后将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中高速搅拌，得到第三混合液后冷却，得到复合改性防腐富锌涂料。本发明的复合改性防腐富锌涂料的机械性能和防腐性能得到提升，涂料表干时间缩短20％。

Description

一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，且特别涉及一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法。
背景技术
防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料能在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，从而保护有色金属的使用寿命。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。防腐涂料因其能在苛刻的条件下使用以及具有长效防腐寿命已成为涂料领域的重要的生力军，发挥着越来越大的作用，具有可观的发展前景。传统的防腐涂料以有机氟碳涂料以及添加有各种抗菌成分的水性无机防腐涂料为主，从而达到杀菌、部分自清洁等功能。其中，抗菌成分包括锌粉、纳米银等材料。然而，随着防腐涂料技术的不断发展，传统产品逐渐改进完善，新的产品不断研发问世，要适应防腐市场和环保法规发展中新的标准和要求，尚需积极进取，持续创新。
水性无机富锌涂料广泛适用于海洋大气、高温等各种环境下的钢结构的长效防腐，如海洋平台、船舶、集装箱、大型钢铁构件、输油管线、各种化学贮槽内衬等。现有的水性无机防腐涂料常使用锌粉作为抗菌剂，但是由于锌粉活泼性过强、抗沉降性差且易团聚，从而降低了涂料中锌粉自身的耐腐蚀性、抗沉降性和分散性，导致涂料产品保质期短、涂层失效过快，涂料难施工，漆膜不平整以及限制了片状锌粉的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，此复合改性防腐富锌涂料通过对锌粉进行改性，使得锌粉的分散性和耐腐蚀性得到提高，从而使得复合改性防腐富锌涂料具有较高的机械性能和防腐性能。
本发明的另一目的在于提供一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，此制备方法步骤简单、参数容易控制，适用于工业化大规模生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括如下组分：20～40份环氧树脂、10～30份聚酰胺、5～10份固化剂、5～15份流平剂、0.5～1份增韧剂、0.1～0.5份脱气剂、0.1～0.6份流动促进剂、5～15份硅酸钾溶液、20～50份锌粉和5～20份填料。
本发明还提出一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：按照所述的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料的重量份数分别称取各组分；
S2、将所述环氧树脂和所述聚酰胺倒入反应装置，加热并搅拌，得到第一混合液；
S3、将所述固化剂、所述流平剂、所述增韧剂、所述脱气剂和所述流动促进剂倒入所述第一混合液中，加热并搅拌，得到第二混合液；
S4、将所述硅酸钾溶液、所述锌粉和所述填料加入所述第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液；
S5、涂料收集：将所述第三混合液冷却，得到复合改性防腐富锌涂料。
本发明实施例的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法的有益效果是：
本发明的复合改性防腐富锌涂料通过特有的配方以及精确的配比能够达到改性锌粉的目的。锌粉改性后其分散性和耐腐蚀性均得到提高。与现有涂料相比，复合改性防腐富锌涂料的机械性能和防腐性能得到提升，涂料表干时间缩短20％，同时锌粉的涂层表面裂痕减少，自腐蚀电流密度降低了一个数量级，解决了因锌粉活泼型过强、抗沉降性差、易团聚而降低其自身耐腐蚀性、抗沉降性和分散性，进而导致涂层失效过快，表面不平整以及限制了片状锌粉应用等问题。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括如下组分：20～40份环氧树脂、10～30份聚酰胺、5～10份固化剂、5～15份流平剂、0.5～1份增韧剂、0.1～0.5份脱气剂、0.1～0.6份流动促进剂、5～15份硅酸钾溶液、20～50份锌粉和5～20份填料。本发明通过聚酰胺的枝接反应对锌粉进行改性，使得改性后的锌粉的分散性和耐腐蚀性得到提高。本发明还通过控制各组分的精确配比得到锌粉改性的最佳比例，从而达到良好的产品性能。
优选地，所述固化剂为三乙烯四胺，所述流平剂为聚丙烯酸，所述增韧剂为纳米二氧化硅，所述脱漆剂为安息香，所述流动促进剂为咪唑啉，所述填料选自碳酸钙或二氧化钛中的一种或几种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，按照重量份数计，包括如下组分：20份环氧树脂、10份聚酰胺、5份固化剂、5份流平剂、0.5份增韧剂、0.1份脱气剂、0.1份流动促进剂、5份硅酸钾溶液、20份锌粉和5份填料。
进一步地，在本发明较佳实施例中，按照重量份数计，包括如下组分：40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
本发明的复合改性防腐富锌涂料通过特有的配方以及精确的配比能够达到改性锌粉的目的。锌粉改性后其分散性和耐腐蚀性均得到提高。与现有涂料相比，复合改性防腐富锌涂料的机械性能和防腐性能得到提升，涂料表干时间缩短20％，同时锌粉的涂层表面裂痕减少，自腐蚀电流密度降低了一个数量级，解决了因锌粉活泼型过强、抗沉降性差、易团聚而降低其自身耐腐蚀性、抗沉降性和分散性，进而导致涂层失效过快，表面不平整以及限制了片状锌粉应用等问题。
本发明还提供了一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：按照上述的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料的重量份数分别称取各组分。
S2、将所述环氧树脂和所述聚酰胺倒入反应装置，加热并搅拌，得到第一混合液。
进一步地，在本发明较佳实施例中，加热温度为30～40℃，搅拌时间为10～20min。优选地，搅拌时间为15min。
S3、将所述固化剂、所述流平剂、所述增韧剂、所述脱气剂和所述流动促进剂倒入所述第一混合液中，加热并搅拌，得到第二混合液。
进一步地，在本发明较佳实施例中，加热温度为50～70℃，搅拌时间为15～25min。优选地，搅拌时间为20min。
S4、将所述硅酸钾溶液、所述锌粉和所述填料加入所述第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述锌粉的规格为600～800目。优选地，锌粉的规格为700目。
进一步地，在本发明较佳实施例中，搅拌转速为500～800r/min。
S5、涂料收集：将所述第三混合液冷却，得到复合改性防腐富锌涂料。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述冷却的步骤为：将所述第三混合液置于通风处冷却，通风时间为23～25h。
本发明通过控制各组分添加的配比和顺序，使得配方中的固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂、流动促进剂、硅酸钾溶液等材料能发挥各自的性能，特别是通过该制备方法能形成表面活性剂从而提升最终涂料产品的稳定性，减小施工难度以及提升漆膜的质量。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括20份环氧树脂、10份聚酰胺、5份固化剂、5份流平剂、0.5份增韧剂、0.1份脱气剂、0.1份流动促进剂、5份硅酸钾溶液、20份锌粉和5份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在40℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在50℃下搅拌20min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为800r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
实施例2
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在30℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在70℃下搅拌20min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为500r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
实施例3
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在40℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在70℃下搅拌20min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为500r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
实施例4
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在40℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在50℃下搅拌25min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为500r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
实施例5
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在30℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在70℃下搅拌20min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为800r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
实施例6
本实施例提供的一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，按照重量份数计，包括20份环氧树脂、10份聚酰胺、5份固化剂、5份流平剂、0.5份增韧剂、0.1份脱气剂、0.1份流动促进剂、5份硅酸钾溶液、20份锌粉和5份填料。
一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：通过称量设备分别量取上述复合改性防腐富锌涂料各组分所需重量。
S2、将环氧树脂和聚酰胺倒入反应装置，在30℃下搅拌15min，得到第一混合液。
S3、将固化剂、流平剂、增韧剂、脱气剂和流动促进剂倒入第一混合液中，在70℃下搅拌20min，得到第二混合液。
S4、停止加热并将硅酸钾溶液、锌粉和填料加入第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液。其中，锌粉的规格为700目，搅拌转速为800r/min。
S5、涂料收集：停止加温搅拌，并将第三混合液放置于通风处冷却24h，得到复合改性防腐富锌涂料。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：20～40份环氧树脂、10～30份聚酰胺、5～10份固化剂、5～15份流平剂、0.5～1份增韧剂、0.1～0.5份脱气剂、0.1～0.6份流动促进剂、5～15份硅酸钾溶液、20～50份锌粉和5～20份填料。
2.根据权利要求1所述的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：20份环氧树脂、10份聚酰胺、5份固化剂、5份流平剂、0.5份增韧剂、0.1份脱气剂、0.1份流动促进剂、5份硅酸钾溶液、20份锌粉和5份填料。
3.根据权利要求1所述的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：40份环氧树脂、30份聚酰胺、10份固化剂、15份流平剂、1份增韧剂、0.5份脱气剂、0.6份流动促进剂、15份硅酸钾溶液、50份锌粉和20份填料。
4.一种复合改性防腐富锌涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料准备：按照权利要求1～3任意一项所述的添加表面活性剂的复合改性防腐富锌涂料的重量份数分别称取各组分；
S2、将所述环氧树脂和所述聚酰胺倒入反应装置，加热并搅拌，得到第一混合液；
S3、将所述固化剂、所述流平剂、所述增韧剂、所述脱气剂和所述流动促进剂倒入所述第一混合液中，加热并搅拌，得到第二混合液；
S4、将所述硅酸钾溶液、所述锌粉和所述填料加入所述第二混合液中，高速搅拌，得到第三混合液；
S5、涂料收集：将所述第三混合液冷却，得到复合改性防腐富锌涂料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，加热温度为30～40℃，搅拌时间为10～20min。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，加热温度为50～70℃，搅拌时间为15～25min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述锌粉的规格为600～800目。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，搅拌转速为500～800r/min。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述冷却的步骤为：将所述第三混合液置于通风处冷却，通风时间为23～25h。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂为三乙烯四胺，所述流平剂为聚丙烯酸，所述增韧剂为纳米二氧化硅，所述脱漆剂为安息香，所述流动促进剂为咪唑啉，所述填料选自碳酸钙或二氧化钛中的一种或几种。
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