CN114836086A - 一种防腐涂料涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

一种防腐涂料涂覆方法，包括如下步骤：将底物表面进行预处理；将烟煤进行萃取处理得到萃取物和萃余物；将萃取物作为底层涂料的成膜加强剂制备底层涂料，将萃余物作为有机阻燃剂制备面层涂料。本申请通过对于烟煤的分离处理，分别得到面层涂料以及底层涂料的原料，然后用于成膜以及连接加强，这提高了对于烟煤的利用率，再不进行细致分离的前提下，实现了其的高价值应用。

Description

一种防腐涂料涂覆方法
技术领域
本申请涉及一种防腐涂料涂覆方法。
背景技术
现有的防腐涂料一般是采用当成涂料的设置方式，单层涂料的优势是涂覆效果好，不易发生脱离，劣势是难以在防腐和隔热之间得到均衡，一般是偏好一种功能，另外一种功能只能作弱化处理。现在也有一些双层防腐涂料的设置方式，但由于两种涂料之间存在兼容性差的问题，有可能在使用过程中发生脱离以及贴附性能差等缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种防腐涂料涂覆方法，包括如下步骤：
将底物表面进行预处理；
将烟煤进行萃取处理得到萃取物和萃余物；
将萃取物作为底层涂料的成膜加强剂制备底层涂料，将萃余物作为有机阻燃剂制备面层涂料；
所述底层涂料包括如下质量分数的原料：底层高分子乳液：50-60份；铁红：12-18份；消泡剂：0.3-0.7份；滑石粉：10-15份；成膜加强剂：10-15份；磷酸锌：5-10份：水：20-30份；缓蚀剂：1-2份；
所述面层涂料包括如下质量份数的原料：面层高分子乳液：25-35份；半纤维素：2-3份；有机阻燃剂：40-50份；三聚氰胺：5-10份；石英纤维：4-6份；气相二氧化硅：2-4份；消泡剂：0.5-0.9份；水：20-30份。本申请通过对于烟煤的分离处理，分别得到面层涂料以及底层涂料的原料，然后用于成膜以及连接加强，这提高了对于烟煤的利用率，再不进行细致分离的前提下，实现了其的高价值应用。
优选的，所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤。
优选的，所述烟煤按照如下方式进行萃取处理：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；
微波萃取：将烟煤和萃取剂按照质量比为3-5：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度40-60℃，微波功率1200-1800W，微波时间2-4h，然后将混合物进行抽滤取滤余物作为有机阻燃剂；萃取物蒸出萃取剂后作为成膜加强剂。本申请的有机阻燃物实质上是自然状态下的有机和无机混合的阻燃物，即包含有煤中的灰分以及有机物，当然本申请实质上采用的也并非是改性的灰分，而是烟煤萃取处理之后的煤中的重质组份和无机物的一体式组合物，这使得其具有良好的与有机组份之间的相容性以及与无机组份、水之间的相容性；对于成膜剂，采用该种方式可以得到分子量分布宽泛的有机物，然后再利用旋蒸的方式将溶剂以及低分子物质旋蒸出去，在旋蒸过程中，得到的萃取物自身已然有一定的聚合特性，这对于提高涂料的性能有较好的促进作用。
优选的，所述萃取剂为甲醇溶剂或苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂。
优选的，还包括一氧化处理的过程，先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：30-40进行混合以及搅拌，在20-30℃下进行反应30-40min，然后再进行微波萃取。本申请对于烟煤进行氧化处理，是基于促进烟煤自身解聚的原因，也能提高萃取率以及得到的物质可以兼具水溶和油溶特点。
优选的，所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液。
优选的，所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％。
优选的，所述底层高分子乳液为苯丙乳液；还包括聚丙烯酸乳液：质量份数为10-15份。
优选的，所述面层高分子乳液为水性聚氨酯环氧树脂乳液。
优选的，所述面层涂料还包括如下质量份数的硅烷偶联剂：1-3份。
本申请能够带来如下有益效果：
1.本申请通过对于烟煤的分离处理，分别得到面层涂料以及底层涂料的原料，然后用于成膜以及连接加强，这提高了对于烟煤的利用率，再不进行细致分离的前提下，实现了其的高价值应用；
2.本申请的有机阻燃物实质上是自然状态下的有机和无机混合的阻燃物，即包含有煤中的灰分以及有机物，当然本申请实质上采用的也并非是改性的灰分，而是烟煤萃取处理之后的煤中的重质组份和无机物的一体式组合物，这使得其具有良好的与有机组份之间的相容性以及与无机组份、水之间的相容性；对于成膜剂，采用该种方式可以得到分子量分布宽泛的有机物，然后再利用旋蒸的方式将溶剂以及低分子物质旋蒸出去，在旋蒸过程中，得到的萃取物自身已然有一定的聚合特性，这对于提高涂料的性能有较好的促进作用；
3.本申请对于烟煤进行氧化处理，是基于促进烟煤自身解聚的原因，也能提高萃取率以及得到的物质可以兼具水溶和油溶特点。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本申请进行详细阐述。
本申请首先是两种涂层的性质的合成和表征，先将二者分别合成进行设置，对于面层涂料：
面层涂料实施例1：
本申请是一种耐火型金属防腐涂料的合成方法，具体包括如下步骤：
S1.有机阻燃剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％，所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；
氧化处理：先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：30进行混合以及搅拌，在30℃下进行反应30min，然后再进行微波去轻质；所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液；
微波去轻质：将氧化后除去萃取剂的烟煤和萃取剂按照质量比为3：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度40℃，微波功率1800W，微波时间2h，然后将混合物进行抽滤取滤余物作为有机阻燃剂；所述萃取剂为苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂；
S2.涂料混合合成：
将苯丙乳液：25千克；半纤维素：2千克；有机阻燃剂：40千克；三聚氰胺：10千克；石英纤维：6千克；气相二氧化硅：4千克；消泡剂：0.9千克；水：30千克，聚丙烯酸乳液：15千克进行球磨混合，得到最终产品；
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，2.2MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率的变化率，耐曝热性满足要求，隔热效率衰减量10％。
面层涂料实施例2：
S1.有机阻燃剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％，所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；
氧化处理：先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：40进行混合以及搅拌，在20℃下进行反应40min，然后再进行微波去轻质；所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液；
微波去轻质：将氧化后除去萃取剂的烟煤和萃取剂按照质量比为5：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度60℃，微波功率1200W，微波时间4h，然后将混合物进行抽滤取滤余物作为有机阻燃剂；所述萃取剂为甲醇溶剂；
S2.涂料混合合成：
将苯丙乳液：35千克；半纤维素：3千克；有机阻燃剂：50千克；三聚氰胺：10千克；石英纤维：6千克；气相二氧化硅：4千克；消泡剂：0.9千克；水：30千克，聚丙烯酸乳液：10千克进行球磨混合，得到最终产品；
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，2.5MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率的变化率，耐曝热性满足要求，隔热效率衰减量15％。
面层涂料对比例1：
S1.有机阻燃剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％，所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；
萃取去轻质：将烟煤和萃取剂按照质量比为3：1的进行充分混合得混合物，然后加热，加热的条件为：温度60℃，萃取时间4h，然后将混合物进行抽滤取滤余物作为有机阻燃剂；所述萃取剂为苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂；
S2.涂料混合合成：
将苯丙乳液：35千克；半纤维素：3千克；有机阻燃剂：50千克；三聚氰胺：10千克；石英纤维：6千克；气相二氧化硅：4千克；消泡剂：0.9千克；水：30千克，聚丙烯酸乳液：10千克进行球磨混合，得到最终产品；
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，0.7MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率的变化率，耐曝热性满足要求，隔热效率衰减量15％。
面层涂料对比例2：
S1.有机阻燃剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h作为有机阻燃剂；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％，所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；
S2.涂料混合合成：
将苯丙乳液：35千克；半纤维素：3千克；有机阻燃剂：50千克；三聚氰胺：10千克；石英纤维：6千克；气相二氧化硅：4千克；消泡剂：0.9千克；水：30千克，聚丙烯酸乳液：10千克进行球磨混合，得到最终产品；
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，1.1MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率的变化率，耐曝热性满足要求，隔热效率衰减量30％。
对于底层涂料，
底层涂料实施例1：
S1.成膜加强剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述成膜加强剂由烟煤萃取处理得到；所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％；
氧化处理：先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：30进行混合以及搅拌，在20℃下进行反应40min，然后再进行微波萃取；所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液。
微波萃取：将氧化处理之后去除溶剂的烟煤和萃取剂按照质量比为3：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度40℃，微波功率1800W，微波时间2h，然后将混合物进行抽滤取滤液旋蒸萃取剂后作为成膜加强剂；所述萃取剂为甲醇溶剂；
S2.涂料合成：
将水性聚氨酯环氧树脂乳液：50千克；铁红：12千克；消泡剂：0.3千克；滑石粉：10千克；成膜加强剂：10千克；磷酸锌：5千克：水：20千克；缓蚀剂：1千克、硅烷偶联剂：1千克进行球磨混合，得到最终产品。
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，3.5MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率衰减量，满足要求，衰减率为15％。
底层涂料实施例2：
S1.成膜加强剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述成膜加强剂由烟煤萃取处理得到；所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％；
氧化处理：先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：40进行混合以及搅拌，在30℃下进行反应30min，然后再进行微波萃取；所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液。
微波萃取：将氧化处理之后去除溶剂的烟煤和萃取剂按照质量比为5：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度60℃，微波功率1200W，微波时间4h，然后将混合物进行抽滤取滤液旋蒸萃取剂后作为成膜加强剂；所述萃取剂为苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂；
S2.涂料合成：
将水性聚氨酯环氧树脂乳液：50-60千克；铁红：12-18千克；消泡剂：0.3-0.7千克；滑石粉：10-15千克；成膜加强剂：10-15千克；磷酸锌：5-10千克：水：20-30千克；缓蚀剂：1-2千克、硅烷偶联剂：1-3千克进行球磨混合，得到最终产品。
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，4.7MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率衰减量，满足要求，衰减率为20％。
底层涂料对比例1：
S1.成膜加强剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述成膜加强剂由烟煤萃取处理得到；所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％；
微波萃取：将烟煤和萃取剂按照质量比为5：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度60℃，微波功率1200W，微波时间4h，然后将混合物进行抽滤取滤液旋蒸萃取剂后作为成膜加强剂；所述萃取剂为苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂；
S2.涂料合成：
将水性聚氨酯环氧树脂乳液：50-60千克；铁红：12-18千克；消泡剂：0.3-0.7千克；滑石粉：10-15千克；成膜加强剂：10-15千克；磷酸锌：5-10千克：水：20-30千克；缓蚀剂：1-2千克、硅烷偶联剂：1-3千克进行球磨混合，得到最终产品。
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，2.7MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率衰减量，满足要求，衰减率为29％。
底层涂料对比例2：
S1.成膜加强剂的合成：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；所述成膜加强剂由烟煤萃取处理得到；所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤；所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％；
溶剂萃取：将烟煤和萃取剂按照质量比为5：1的进行充分混合得混合物，然后置于加热器，加热的条件为：温度60℃，加热时间4h，然后将混合物进行抽滤取滤液旋蒸萃取剂后作为成膜加强剂；所述萃取剂为苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂；
S2.涂料合成：
将水性聚氨酯环氧树脂乳液：50-60千克；铁红：12-18千克；消泡剂：0.3-0.7千克；滑石粉：10-15千克；成膜加强剂：10-15千克；磷酸锌：5-10千克：水：20-30千克；缓蚀剂：1-2千克、硅烷偶联剂：1-3千克进行球磨混合，得到最终产品。
S3.防腐涂料性质检测：
按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，1.9MPa；
测定耐曝热性是否满足要求，以及测定前后隔热效率衰减量，满足要求，衰减率为35％。
组合实施例1：
将面层涂料实施例1得到的面层涂料涂覆到底层涂料实施例1得到的干燥后的底层涂料上，然后按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，粘结强度为3.6MPa，且两层涂料之间没有产生断裂。
组合实施例2：
将面层涂料实施例2得到的面层涂料涂覆到底层涂料实施例2得到的干燥后的底层涂料上，然后按照GB 14907-2018钢结构防火涂料测定粘结强度，粘结强度为4.5MPa，且两层涂料之间没有产生断裂。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：包括如下步骤：
将底物表面进行预处理；
将烟煤进行萃取处理得到萃取物和萃余物；
将萃取物作为底层涂料的成膜加强剂制备底层涂料，将萃余物作为有机阻燃剂制备面层涂料；
所述底层涂料包括如下质量分数的原料：底层高分子乳液：50-60份；铁红：12-18份；消泡剂：0.3-0.7份；滑石粉：10-15份；成膜加强剂：10-15份；磷酸锌：5-10份：水：20-30份；缓蚀剂：1-2份；
所述面层涂料包括如下质量份数的原料：面层高分子乳液：25-35份；半纤维素：2-3份；有机阻燃剂：40-50份；三聚氰胺：5-10份；石英纤维：4-6份；气相二氧化硅：2-4份；消泡剂：0.5-0.9份；水：20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述烟煤为宁夏鸳鸯湖烟煤。
3.根据权利要求2所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述烟煤按照如下方式进行萃取处理：
将烟煤粉碎到200目以下，并在不低于80℃，不高于90℃下的情况下真空干燥不少于24h；
微波萃取：将烟煤和萃取剂按照质量比为3-5：1的进行充分混合得混合物，然后置于微波反应器中，微波反应器的条件为：温度40-60℃，微波功率1200-1800W，微波时间2-4h，然后将混合物进行抽滤取滤余物作为有机阻燃剂；萃取物蒸出萃取剂后作为成膜加强剂。
4.根据权利要求3所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述萃取剂为甲醇溶剂或苯-甲醇等质量混合物的混合溶剂。
5.根据权利要求3所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：还包括一氧化处理的过程，先将真空干燥之后的烟煤与次氯酸钠氧化液按照质量比1：30-40进行混合以及搅拌，在20-30℃下进行反应30-40min，然后再进行微波萃取。
6.根据权利要求5所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述次氯酸钠氧化液为10％有效氯的次氯酸钠溶液。
7.根据权利要求2所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述烟煤的挥发份不大于28wt％，碳含量不大于60wt％。
8.根据权利要求1所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述底层高分子乳液为苯丙乳液；还包括聚丙烯酸乳液：质量份数为10-15份。
9.根据权利要求1所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述面层高分子乳液为水性聚氨酯环氧树脂乳液。
10.根据权利要求1所述的一种防腐涂料涂覆方法，其特征在于：所述面层涂料还包括如下质量份数的硅烷偶联剂：1-3份。
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