CN113667376A - 一种带湿带锈条件下涂料的配方 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构处理技术领域，具体为一种带湿带锈条件下涂料的配方，包括组成环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的基本成分为SBS改性树脂、石墨烯、树脂、溶剂和稀释剂、颜料、助剂与防锈除锈剂等材料，相互间的质量比是石墨烯0.01％‑0.06％；树脂40％‑80％；溶剂10％‑30％；稀释剂1％‑6％；颜料6％‑40％；助剂0.1％‑3％；防锈除锈剂1％‑15％。本发明对金属表面除锈等级要求低；可在饱和湿度和较低温度下进行涂装作业，更适用于现场施工需要和天窗点内作业要求，更接地气，整个涂装突出“安全、快捷、质好、价优、环保”，提高防腐效果，在延长防护寿命的同时解决环保问题，对人员无危害，防护效果好，维修周期长。

Description

一种带湿带锈条件下涂料的配方

技术领域

本发明涉及钢结构处理技术领域，具体为一种带湿带锈条件下涂料的配方。

背景技术

腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀，这是一种普遍存在的自然现象，它潜伏在我们的身边，使珍贵的材料变为废物、使生产和生活设施过早的报废、使国民经济和个人财产遭受重大损失，铁路系统因腐蚀造成钢结构截面削弱劣化、桥梁托架栏杆断裂、支座过早失效、扣件失效断裂等比比皆是，沿海地区、南方湿润地区和酸性土壤、酸雨集中地区钢结构的腐蚀更是如影随行，越演越烈，因此，大力发展防腐新技术、简化钢结构表面处理工艺，已成为减少腐蚀损失、提高设备和作业人员安全度、推进资源节约的迫切需要。

然而而普通的大分子量树脂如丙烯酸、环氧树脂等往往树脂粘度非常高，无法做成低粘度高固含量涂料，施工时需要添加大量挥发性稀释剂，不利于环保要求，而现有的高固含量涂料如不饱和聚酯漆和无溶剂环氧涂料，是利用小分子树脂制成，在耐候性上又达不到要求，而且由于涂料粘度太高，施工性上不利于刷涂和喷涂，对于大型金属构件更是不便于施工，现有材料的附着力、耐盐雾、耐酸性、抗冲击和耐候性差，且涂料施工时对施工质量和作业环境具有较高要求，对除锈等级、施工温度、湿度和涂装间隔指标的要求高，涂装工艺复杂，降低了涂装效率，防腐效果差，环保效果低，从而导致涂层使用年限降低。

因此，为了解决上述问题，提出一种带湿带锈条件下涂料的配方。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带湿带锈条件下涂料的配方，以解决上述背景技术中提出的在进行脂肪的抽取过程中，仍会出因脂肪的颗粒化导致吸脂硅胶管的内部出现堵塞，进而在使用的过程中影响抽脂效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带湿带锈条件下涂料的配方，包括，

组成环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的基本成分为SBS改性树脂、石墨烯、树脂、溶剂和稀释剂、颜料、助剂与防锈除锈剂等材料，相互间的质量比是石墨烯0.01％-0.06％；树脂40％-80％；溶剂10％-30％；稀释剂1％-6％；颜料6％-40％；助剂0.1％-3％；防锈除锈剂1％-15％。

优选的，所述环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的制备流程如下：

①制备SBS改性丙烯酸树脂：将三元乙丙树脂、丁二烯苯乙烯共聚物(SBS树脂)通过特殊的制备手段先期复合，然后与咪唑类化合物、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2-甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-200℃，反应2-8 小时，制得SBS改性丙烯酸树脂。

②制备带锈防锈涂料：以杂环(如内酯、内酰胺、内酐，吡啶、吡咯、呋喃)化合物(10％-30％)、改性丙烯酸树脂(20％-80％)和环氧树脂等构成互穿网络构建新型高分子树脂，使之含有羟基、羧基、环氧基、双键等基团。同时用异佛尔酮二胺(21％-42％)、脂肪族异氰酸酯(12％-25％)、改性低分子量双酚F型环氧树脂(20％-50％) 做为固化剂，在进行重大改性工作后制备带锈防锈涂料。

③制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料。

优选的，所述SBS改性丙烯酸树脂中各物质的质量组分为三元乙丙树脂、SBS树脂(丁二烯苯乙烯共聚物)与咪唑类化合物3％-20％、醋酸乙烯酯10％-20％、乙烯-醋酸乙烯共聚物15％-20％、丁酸异丙酯 5％-12％、2-甲基丙酸乙酯5％-35％。

优选的，所述带锈涂料的三种类型：转化型带锈涂料、稳定型带锈涂料及渗透型带锈涂料，转化型带锈涂料亦称反应型带锈涂料，涂料中含有能与铁锈起反应的物质(如无机酸、磷酸)，把铁锈转化为无害的、难溶的或具有一定保护作用的络合物与螯合物，生成的络合物与螯合物通过成膜物质的粘附作用固定在钢铁基本表面上，稳定型带锈涂料主要是依靠活性颜料，如铬酸锌、磷酸锌等使铁锈形成难溶的络合物和稳定的Fe3O4，使金属钝化而达到稳定锈蚀的目的。本项目带锈防锈涂料是一种低粘度、高固体份、强渗透性的一种带锈防锈涂料，又兼有转化型和稳定型的优点，将有害的铁锈转化为无害的颜料，还能防止进一步的腐蚀。

优选的，所述溶剂其主要成分包括：酯类1％-10％、酮类2％-12％、醇类5％-10％、烃类1.5％-10％、醇醚类5％-14％，主要研究的溶剂与稀释剂带有活性基团，既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与固化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力，着重研究了树脂基料的溶解度参数和溶剂的溶解度参数，由于是混合溶剂，还必须无苯等有害物，研究了稀释剂的稀释比值，配制的稀释剂稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味、不易挥发并能满足漆膜的性能要求，还要考虑到成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。

优选的，所述颜料其主要成分为铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡、石墨烯及稳定剂，特种颜料是以焦磷酸铝复合铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡及除水剂、稳定剂通过偶联剂物理结合而成的，其中除水剂为恶唑烷、氯化钙等，稳定剂有亚磷酸钠，硬脂酸钙等。

优选的，所述除水剂主要是恶唑烷、氯化钙等，用量为 0.1％-0.6％；螯合剂主要为聚磷酸钙、氨基三乙酸、柠檬酸单铵、羟乙基乙二胺三乙酸、水解聚马来酸酐，用量为0.1％-0.6％；聚羧酸酯类分散剂主要为BYK163、2050、9076用量为0.1％-0.6％；有机硅消泡剂主要为BYK080、085、088用量为0.1％-0.6％；改性脲防沉剂主要为BYK405、430、431，用量为0.1％-0.6％。

优选的，所述助剂是由除水剂、螯合剂、聚羧酸酯类分散剂、有机硅消泡剂、改性脲防沉剂合成的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对金属表面除锈等级要求低；可在饱和湿度和较低温度下进行涂装作业，更适用于现场施工需要和天窗点内作业要求，更接地气，整个涂装突出“安全、快捷、质好、价优、环保”，提高防腐效果，在延长防护寿命的同时解决环保问题，对人员无危害，防护效果好，维修周期长。

本发明的涂料除锈等级要求低，除锈等级达到准St2.0级就可带锈进行涂装作业，施工时对空气湿度没有要求，可在饱和湿度 (100％)下施工，可在温度0℃左右进行涂装施工作业，当上一道漆表干时(常温20分钟左右)，用手指触按不留手指印，就可进行下一道漆的涂刷，涂装周期短，不发生传统油漆脱落或起皮现象，可做到底面合一或底面分开。

本发明利用三元乙丙树脂与SBS树脂的优良浸润性和渗透性的特点渗入疏松多孔的锈层，置换锈层中的水分，形成连续性涂膜，从而隔绝外界腐蚀介质对锈层的侵害，防止了锈蚀的扩展，以石墨烯复合型树脂作基料，高固含量，兼有稳定、转化和渗透三种作用，无环境污染，同时发挥了石墨烯特有的优越性能。

本发明在石墨烯复合树脂合成过程中，添加的特殊基料还能形成部分大分子量的超枝化聚合物，超枝化聚合物与线性聚合物在结构上也有很大的差别，线性聚合物中线性部分占大多数，枝化点很少，分子链容易缠结，体系的粘度随着相对分子质量的增大而迅速增加，而超枝化聚合物中主要是枝化部分，枝化点较多，分子具有类似球形的紧凑结构，流体力学回转半径小，分子链缠结少，所以相对分子质量的增加对粘度影响较小，所以用树脂制成的涂料固含量高、粘度低，适合刷涂和喷涂，延长漆膜对金属的保护时间，有效的提高了涂料的使用寿命，从而延长了涂料对钢结构的防护寿命。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明提供的一种实施例：一种带湿带锈条件下涂料的配方，包括，

组成环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的基本成分为SBS改性树脂、石墨烯、树脂、溶剂和稀释剂、颜料、助剂与防锈除锈剂等材料，相互间的质量比是石墨烯0.01％-0.06％；树脂40％-80％；溶剂10％-30％；稀释剂1％-6％；颜料6％-40％；助剂0.1％-3％；防锈除锈剂1％-15％。

进一步的，所述环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的制备流程如下：

①制备SBS改性丙烯酸树脂：将三元乙丙树脂、丁二烯苯乙烯共聚物(SBS树脂)通过特殊的制备手段先期复合，然后与咪唑类化合物、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2-甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-200℃，反应2-8 小时，制得SBS改性丙烯酸树脂。

②制备带锈防锈涂料：以杂环(如内酯、内酰胺、内酐，吡啶、吡咯、呋喃)化合物(10％-30％)、改性丙烯酸树脂(20％-80％)和环氧树脂等构成互穿网络构建新型高分子树脂，使之含有羟基、羧基、环氧基、双键等基团。同时用异佛尔酮二胺(21％-42％)、脂肪族异氰酸酯(12％-25％)、改性低分子量双酚F型环氧树脂(20％-50％) 做为固化剂，在进行重大改性工作后制备带锈防锈涂料。

传统的用于防腐漆的环氧树脂其环氧值为0.18％-0.22％之间，分子量约为900，其他环氧树脂分子量大的环氧值小、交联密度不够、漆膜软，分子量小的漆膜又太脆，都不适合做综合性能优越的防腐材料，这种改性树脂相对于传统的环氧树脂，增加了活性基团的含量，这种基团主要为羟基，但和传统环氧树脂上的羟基有所区别，这种羟基存在于丙烯酸链上，活性更强，在选用合适的改性固化剂做交联剂后，交联点不仅仅在环氧基上，羟基也可以做为交联点，所以漆膜的交联密度更大，能够更好的阻止外界的腐蚀介质的侵入，延长涂膜的保护期限。

③制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料。

进一步的，所述SBS改性丙烯酸树脂中各物质的质量组分为三元乙丙树脂、SBS树脂(丁二烯苯乙烯共聚物)与咪唑类化合物 3％-20％、醋酸乙烯酯10％-20％、乙烯-醋酸乙烯共聚物15％-20％、丁酸异丙酯5％-12％、2-甲基丙酸乙酯5％-35％。

进一步的，所述带锈涂料的三种类型：转化型带锈涂料、稳定型带锈涂料及渗透型带锈涂料，转化型带锈涂料亦称反应型带锈涂料，涂料中含有能与铁锈起反应的物质(如无机酸、磷酸)，把铁锈转化为无害的、难溶的或具有一定保护作用的络合物与螯合物，生成的络合物与螯合物通过成膜物质的粘附作用固定在钢铁基本表面上，稳定型带锈涂料主要是依靠活性颜料，如铬酸锌、磷酸锌等使铁锈形成难溶的络合物和稳定的Fe3O4，使金属钝化而达到稳定锈蚀的目的。本项目带锈防锈涂料是一种低粘度、高固体份、强渗透性的一种带锈防锈涂料，又兼有转化型和稳定型的优点，将有害的铁锈转化为无害的颜料，还能防止进一步的腐蚀。

进一步的，所述溶剂其主要成分包括：酯类1％-10％、酮类2％-12％、醇类5％-10％、烃类1.5％-10％、醇醚类5％-14％，主要研究的溶剂与稀释剂带有活性基团，既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与固化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力，着重研究了树脂基料的溶解度参数和溶剂的溶解度参数，由于是混合溶剂，还必须无苯等有害物，研究了稀释剂的稀释比值，配制的稀释剂稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味、不易挥发并能满足漆膜的性能要求，还要考虑到成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。

进一步的，所述颜料其主要成分为铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡、石墨烯及稳定剂，特种颜料是以焦磷酸铝复合铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡及除水剂、稳定剂通过偶联剂物理结合而成的，其中除水剂为恶唑烷、氯化钙等，稳定剂有亚磷酸钠，硬脂酸钙等，能够根据客户选择需要进行颜色改变。

进一步的，所述除水剂主要是恶唑烷、氯化钙等，用量为 0.1％-0.6％；螯合剂主要为聚磷酸钙、氨基三乙酸、柠檬酸单铵、羟乙基乙二胺三乙酸、水解聚马来酸酐，用量为0.1％-0.6％；聚羧酸酯类分散剂主要为BYK163、2050、9076用量为0.1％-0.6％；有机硅消泡剂主要为BYK080、085、088用量为0.1％-0.6％；改性脲防沉剂主要为BYK405、430、431，用量为0.1％-0.6％。

进一步的，所述助剂是由除水剂、螯合剂、聚羧酸酯类分散剂、有机硅消泡剂、改性脲防沉剂合成的。

环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料物理参数：

⑴颜色与光泽(根据用户要求配制各种颜色)——平光

⑵比重： 1.45克/立方厘米

⑶重量固体含量： 65±2％

⑷推荐干膜厚度： 35-80微米/每道

⑸理论涂布率： 12平方米/公斤(40um)

⑹干燥时间：

⑺挥发性有机成分VOC最大373g/L GB18581-2009

⑻闪点： “参照醇酸漆”

⑼质保期： 1年。

环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料主要检测数据：

(1)附着力：划格(0级)；

(2)耐中性盐雾：≥1800h(焊缝1600h)；

(3)耐酸性：≥1000h；

(4)抗老化性：≥1600h；

(5)弯曲试验(韧性)：2mm；

(6)耐冲击试验做；50cm无裂纹；

(7)表干：常温20min；

(8)环保：不含重金属、甲醛、苯类等成分。

工作原理：

步骤一、钢结构防腐:采用动力工具对钢结构构件表面的焊药、焊瘤、飞溅物、灰尘、疏松的氧化皮和较厚的锈层清理干净，除锈等级ISO 8501-1St2。

步骤二、采用碱液或有机溶剂将钢结构表面的油污、油脂清洗干净，用碱液清洗后，采用用洁净水冲洗2-3次，并用无油压缩空气将钢结构的表面吹干。

步骤三、制备环保型石墨烯金属带锈防腐涂料：1.制备SBS改性丙烯酸树脂：2.制备带锈防锈涂料：3.制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料。

步骤四、钢结构的涂装：经使用动力工具对钢结构构件打磨并且做好清洁度的检查后，再进行步骤3中带锈涂料与助剂重量配比 8.3:1混合15分钟后，然后用毛刷先将钢结构的夹角细缝进行预涂，在使用辊筒进行大面积辊涂。

步骤五、油漆涂装质量检验与验收：油漆涂层干燥后，应对漆膜厚度进行测量检验合格，涂层表面应均匀，色泽一致，无明显皱皮、流淌、起泡、裂纹等缺陷，构件表面不应漏涂、误涂，涂层不应脱皮、返锈。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，包括，

组成环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的基本成分为SBS改性树脂、石墨烯、树脂、溶剂和稀释剂、颜料、助剂与防锈除锈剂等材料，相互间的质量比是石墨烯0.01％-0.06％；树脂40％-80％；溶剂10％-30％；稀释剂1％-6％；颜料6％-40％；助剂0.1％-3％；防锈除锈剂1％-15％。

2.根据权利要求1所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述环保型石墨烯金属带锈防腐处理涂料的制备流程如下：

①制备SBS改性丙烯酸树脂：将三元乙丙树脂、丁二烯苯乙烯共聚物(SBS树脂)通过特殊的制备手段先期复合，然后与咪唑类化合物、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2-甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-200℃，反应2-8小时，制得SBS改性丙烯酸树脂；

②制备带锈防锈涂料：以杂环(如内酯、内酰胺、内酐，吡啶、吡咯、呋喃)化合物(10％-30％)、改性丙烯酸树脂(20％-80％)和环氧树脂等构成互穿网络构建新型高分子树脂，使之含有羟基、羧基、环氧基、双键等基团，同时用异佛尔酮二胺(21％-42％)、脂肪族异氰酸酯(12％-25％)、改性低分子量双酚F型环氧树脂(20％-50％)做为固化剂，在进行重大改性工作后制备带锈防锈涂料；

③制备环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料：应用以上材料与石墨烯材料进行复合得到环保型石墨烯金属带锈防腐处理材料。

3.根据权利要求2所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述SBS改性丙烯酸树脂中各物质的质量组分为三元乙丙树脂、SBS树脂(丁二烯苯乙烯共聚物)与咪唑类化合物3％-20％、醋酸乙烯酯10％-20％、乙烯-醋酸乙烯共聚物15％-20％、丁酸异丙酯5％-12％、2-甲基丙酸乙酯5％-35％。

4.根据权利要求2所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述带锈涂料的三种类型：转化型带锈涂料、稳定型带锈涂料及渗透型带锈涂料，转化型带锈涂料亦称反应型带锈涂料，涂料中含有能与铁锈起反应的物质(如无机酸、磷酸)，把铁锈转化为无害的、难溶的或具有一定保护作用的络合物与螯合物，生成的络合物与螯合物通过成膜物质的粘附作用固定在钢铁基本表面上，稳定型带锈涂料主要是依靠活性颜料，如铬酸锌、磷酸锌等使铁锈形成难溶的络合物和稳定的Fe3O4，使金属钝化而达到稳定锈蚀的目的，本项目带锈防锈涂料是一种低粘度、高固体份、强渗透性的一种带锈防锈涂料，又兼有转化型和稳定型的优点，将有害的铁锈转化为无害的颜料，还能防止进一步的腐蚀。

5.根据权利要求1所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述溶剂其主要成分包括：酯类1％-10％、酮类2％-12％、醇类5％-10％、烃类1.5％-10％、醇醚类5％-14％，主要研究的溶剂与稀释剂带有活性基团，既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与固化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力，着重研究了树脂基料的溶解度参数和溶剂的溶解度参数，由于是混合溶剂，还必须无苯等有害物，研究了稀释剂的稀释比值，配制的稀释剂稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味、不易挥发并能满足漆膜的性能要求，还要考虑到成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。

6.根据权利要求1所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述颜料其主要成分为铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡、石墨烯及稳定剂，特种颜料是以焦磷酸铝复合铬酸锌、磷酸锌、偏硼酸钡、锌铝合金粉、二氧化硅、硫酸钡及除水剂、稳定剂通过偶联剂物理结合而成的，其中除水剂为恶唑烷、氯化钙等，稳定剂有亚磷酸钠，硬脂酸钙等。

7.根据权利要求6所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述除水剂主要是恶唑烷、氯化钙等，用量为0.1％-0.6％；螯合剂主要为聚磷酸钙、氨基三乙酸、柠檬酸单铵、羟乙基乙二胺三乙酸、水解聚马来酸酐，用量为0.1％-0.6％；聚羧酸酯类分散剂主要为BYK163、2050、9076用量为0.1％-0.6％；有机硅消泡剂主要为BYK080、085、088用量为0.1％-0.6％；改性脲防沉剂主要为BYK405、430、431，用量为0.1％-0.6％。

8.根据权利要求1所述的一种带湿带锈条件下涂料的配方，其特征在于，所述助剂是由除水剂、螯合剂、聚羧酸酯类分散剂、有机硅消泡剂、改性脲防沉剂合成的。