CN114133801A - 一种超细复合钒钛防锈涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超细复合钒钛防锈涂料及其制备方法，所述超细复合钒钛防锈涂料包括如下重量份组分：水性乳液和/或水性树脂20～400份、分散剂0～40份、催干剂0.5～10份、中和剂2～10份、添加剂5～15份、填料80～300份、防锈粉80～400份、色粉10～30份、溶剂300～400份。本发明超细复合钒钛防锈涂料具有较好的抗闪锈性，对于腐蚀抑制有较好效果，能辅助提升后期耐盐雾性能，具有较好的附着力、铅笔硬度、耐水性、漆膜柔韧性、存储稳定性等性能，同时表干、实干时间少，提高了施工效率；原料成本低。
Description
技术领域
本发明涉及防锈产品的技术领域，具体涉及一种超细复合钒钛防锈涂料及其制备方法。
背景技术
金属制品表面的油污和细菌会加速金属的锈蚀，据资料显示，全球每年因金属腐蚀造成的经济损失高达7000亿美元，高出任何一种自然灾害所带来的损失，一般金属表面大多会涂覆或者浸渍在防锈涂料中。2002年中国防锈涂料总产量53万吨，其中工业防锈涂料产最25万吨，销售额50亿元；船舶涂料产量16万吨，销售额30亿元；集装箱涂料12万吨，销售额22亿元。
传统的水性涂料硬度低、漆膜耐盐雾性、耐老化性等性能较差。近年来，我国在传统防锈涂料的基础上开发了许多性能优良的新型防锈涂料，如高固体分涂料、长效防锈涂料、磷片防锈涂料、粉末涂料、无溶剂涂料、水性防锈涂料、含氟涂料等。此外，也开发了一些特种防锈涂料品种如高温防锈涂料、抗静电涂料、高弹性涂料、无毒涂料等。防锈涂料的类型主要有无机富锌底漆、聚氨酯涂料、醇酸树脂防锈涂料等，无机富锌底漆是以正硅酸乙酯与锌粉(质量含量为70％～90％)制成的富锌涂料，其锌含量高，增加了制备成本；聚氨酯涂料是以聚氨酯树脂为基料，以颜料、填料等为辅助材料制得的涂料，对各种施工环境和对象的适应性较强，可以在低温固化，可以在潮湿环境和潮湿的底材上施工，并且耐石油的性能突出，但其具有较大的刺激性和毒性；醇酸树脂防锈涂料中的醇酸树脂本身无防锈性能，但价格低廉，用其配制防锈涂料主要靠防锈颜料，多采用红丹、铁红、磷酸锌等，但性能均难以满足一般大气防锈要求，其中，醇酸红月防锈涂料毒性大，环保、施工方式受到很大限制。
随着工业化的进程和社会的进步，人们对防锈涂料的要求也越来越高，现有的水性防锈涂料干性较慢，耐盐水性一般；丙烯酸乳液涂料虽然具有良好的耐候性、耐水性和耐化学品性能，但易产生热粘冷脆现象，抗回粘性、耐热性不佳，上述两种涂料存在的缺点，致使涂料达不到相应效果，无法满足特定客户的需求，造成市场上的空缺。为提高涂料的综合性能，目前亟需开发出一种环保型、低成本，同时防锈性能、耐老化、抗冲击性等各项性能优良的防锈涂料。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种超细复合钒钛防锈涂料，该超细复合钒钛防锈涂料耐老化性、耐盐雾性、耐水性、硬度、热存储稳定性等各项性能优良。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种超细复合钒钛防锈涂料，包括如下重量份组分：水性乳液和/或水性树脂20～400份、分散剂0～40份、催干剂0.5～10份、中和剂2～10份、添加剂5～15份、填料80～300份、防锈粉80～400份、色粉10～30份、溶剂300～400份。
进一步地，包括如下重量份组分：水性乳液和/或水性树脂20～350份、分散剂0～20份、催干剂2～10份、中和剂5～10份、添加剂10～15份、填料100～180份、防锈粉100～300份、色粉10～20份、溶剂300～350份。
进一步地，所述分散剂类型为铵盐类、钠盐类、阴离子型、阳离子型、高分子型，优选为高分子型；进一步优选为高分子型苯乙烯-丁二烯共聚物。
分散剂会影响涂膜的耐腐蚀性、防腐蚀性、颜料颗粒稳定性，本发明选择高分子型分散剂分散型好，能够防止絮凝颗粒的形成，不会出现附着力降低、柔韧性不良、耐水性、耐盐雾性变差，颜料粒子沉降等问题。
进一步地，所述填料为钛白粉、硫酸钡；进一步地，所述钛白粉用量为50～100份、硫酸钡用量为80～120份。
进一步地，所述添加剂为成膜助剂。
在本发明的具体实施方式中，所述水性乳液为丙烯酸乳液，所述水性树脂为改性丙烯酸树脂、醇酸树脂；
进一步地，所述防锈粉的用量为超细复合钒钛防锈涂料的5～30％；优选为10％。
进一步地，所述超细微粉包括如下重量份组分：TiO215～30份、CaO 20～30份、SiO220～30份、Al2O3 5～15份、MgO 2～10份、V2O5 0.05～0.5份、Fe2O3≤1份；
进一步地，包括如下重量份组分：TiO2 20～24份、CaO 25～28.5份、SiO2 22.5～26.1份、Al2O3 10.5～13.1份、MgO 6～7份、V2O5 0.1～0.18份、Fe2O3≤0.5份。
在本发明的具体实施方式中，所述防锈粉的粒径D50为2.0μm～3.0μm；
进一步地，所述防锈粉的水溶液pH值为7～9。
在本发明的具体实施方式中，包括如下重量份组分：丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂20份、催干剂2份、中和剂5份、添加剂10份、钛白粉80份、硫酸钡100份、防锈粉100份、色粉20份、溶剂343份；
或包括如下重量份组分：醇酸树脂1 280份、醇酸树脂2 70份、分散剂20份、催干剂10份、中和剂5份、添加剂10份、钛白粉80份、硫酸钡100份、防锈粉100份、色粉20份、溶剂325份。
在本发明的具体实施方式中，所述醇酸树脂1的组分为邻苯二甲酸酐；所述醇酸树脂2的组分为顺丁烯二酸酐。
本发明还提供了一种超细复合钒钛防锈涂料的制备方法，包括如下内容：将所有原料混合后调漆、过滤，即得。
本发明具有如下有益效果：
本发明超细复合钒钛防锈涂料，如丙烯酸防锈涂料、醇酸涂料表干时间少、附着力好、硬度能够达到H级，抗闪锈性能好，耐水性、耐盐雾性均超过24h，漆膜柔韧性、存储稳定性好，综合性能优良。
附图说明
图1为超细复合钒钛防锈粉的微观形貌图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
实施例1超细复合钒钛防锈粉防锈粉的制备
按照如下配方配制防锈粉：TiO2 20～24％、CaO 25～28.5％、SiO2 22.5～26.1％、Al2O3 10.5～13.％、MgO 6～7％、V2O5 0.1～0.18％，剩余含量为Fe2O3。
将上述组分混合后，研磨成粒径D50为2.0μm～3.0μm的超细复合钒钛防锈粉(图1)，颜色为类似水泥灰色，其水溶液pH值为7～9。
实施例2丙烯酸涂料的制备
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉100份以及丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂苯乙烯-丁二烯共聚物10份、水343份加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉80份、硫酸钡100份、色粉20份，1000r/min搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入成膜助剂20份、催干剂2份，继续搅拌40分钟即得。
实施例3醇酸涂料的制备
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉100份以及邻苯二甲酸酐280份、顺丁烯二酸酐70份、分散剂20份、水325份混合加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉80份、硫酸钡100份、色粉20份，以1000r/min的速度搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入催干剂10份，继续搅拌40分钟即得。
对比例1
将实施例2的高分子型分散剂分别替换成钠盐类(碳酸钠)、铵盐类(氯化铵)、阴离子型水性聚氨酯、阳离子型聚丙烯酸酯，其他组分及用量同实施例1，检测不同分散剂得到的涂料的喷涂效果：如表1：
表1
对比例2
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉200份以及丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂苯乙烯-丁二烯共聚物10份、水323份加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉50份、硫酸钡50份、色粉20份，1000r/min搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入成膜助剂20份、催干剂2份，继续搅拌40分钟即得。
对比例3
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉300份以及丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂苯乙烯-丁二烯共聚物10份、水323份加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、色粉20份，1000r/min搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入成膜助剂20份、催干剂2份，继续搅拌40分钟即得。
对比例4
取丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂苯乙烯-丁二烯共聚物10份、水343份加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉100份、硫酸钡200份、色粉20份，1000r/min搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入成膜助剂20份、催干剂2份，继续搅拌40分钟即得。
对比例5
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉200份以及邻苯二甲酸酐280份、顺丁烯二酸酐70份、分散剂20份、水305份混合加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉50份、硫酸钡50份、色粉20份，以1000r/min的速度搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入催干剂10份，继续搅拌40分钟即得。
对比例6
取实施例1制备得到的超细复合钒钛防锈粉300份以及邻苯二甲酸酐280份、顺丁烯二酸酐70份、分散剂20份、水305份混合加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、色粉20份，以1000r/min的速度搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入催干剂10份，继续搅拌40分钟即得。
对比例7
取邻苯二甲酸酐280份、顺丁烯二酸酐70份、分散剂20份、水325份混合加入分散缸中，以300r/min的速度搅拌，加入中和剂5份、钛白粉100份、硫酸钡200份、色粉20份，以1000r/min的速度搅拌25分钟，过砂磨机研磨2至3遍，至细度小于50微米为合格；最后，在500r/min搅拌条件下，加入催干剂10份，继续搅拌40分钟即得。
将实施例2、对比例2、3、4制备得到的丙烯酸涂料进行性能检测，检测结果如表2：
表2
将实施例3、对比例5、6、7制备得到的醇酸涂料进行性能检测，检测结果如表3：
表3
对实施例2、3得到的丙烯酸涂料、醇酸涂料进行进一步检测，结果如表4：
表4
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，包括如下重量份组分：水性乳液和/或水性树脂20～400份、分散剂0～40份、催干剂0.5～10份、中和剂2～10份、添加剂5～15份、填料80～300份、防锈粉80～400份、色粉10～30份、溶剂300～400份。
2.根据权利要求1所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，包括如下重量份组分：水性乳液和/或水性树脂20～350份、分散剂0～20份、催干剂2～10份、中和剂5～10份、添加剂10～15份、填料100～180份、防锈粉100～300份、色粉10～20份、溶剂300～350份。
3.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述分散剂类型为铵盐类、钠盐类、阴离子型、阳离子型、高分子型，优选为高分子型；进一步优选为高分子型苯乙烯-丁二烯共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述填料为钛白粉、硫酸钡；进一步地，所述钛白粉用量为50～100份、硫酸钡用量为80～120份。
5.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述添加剂为成膜助剂。
6.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述水性乳液为丙烯酸乳液，所述水性树脂为改性丙烯酸树脂、醇酸树脂；
进一步地，所述防锈粉的用量为超细复合钒钛防锈涂料的5～30％；优选为10％。
7.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述超细微粉包括如下重量份组分：TiO215～30份、CaO20～30份、SiO220～30份、Al2O3 5～15份、MgO2～10份、V2O5 0.05～0.5份、Fe2O3≤1份；
进一步地，包括如下重量份组分：TiO2 20～24份、CaO 25～28.5份、SiO222.5～26.1份、Al2O3 10.5～13.1份、MgO 6～7份、V2O5 0.1～0.18份、Fe2O3≤0.5份。
8.根据权利要求7所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，所述防锈粉的粒径D50为2.0μm～3.0μm；
进一步地，所述防锈粉的水溶液pH值为7～9。
9.根据权利要求1或2所述的超细复合钒钛防锈涂料，其特征在于，包括如下重量份组分：丙烯酸乳液300份、改性丙烯酸树脂20份、分散剂20份、催干剂2份、中和剂5份、添加剂10份、钛白粉80份、硫酸钡100份、防锈粉100份、色粉20份、溶剂343份；
或包括如下重量份组分：醇酸树脂1 280份、醇酸树脂2 70份、催干剂10份、中和剂5份、添加剂10份、钛白粉80份、硫酸钡100份、防锈粉100份、色粉20份、溶剂325份；
进一步地，所述醇酸树脂1的组分为邻苯二甲酸酐；所述醇酸树脂2的组分为顺丁烯二酸酐。
10.根据权利要求1～9任一项所述的超细复合钒钛防锈涂料的制备方法，其特征在于，包括如下内容：将所有原料混合后调漆、过滤，即得。
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