CN1382755A - 一种防腐蚀涂料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种防腐蚀涂料及其生产方法,主要由改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂、防锈剂、缓蚀剂、复合助剂及耐温剂组成,先把改性煤焦沥青、有机高分子、改性树脂放入一加热容器中加温熔融到完全脱水,降温后加入复合助剂和活性颜料,研磨至一定细度再与缓蚀剂、混合溶剂充分混合、搅拌,调整粘度后即成防腐蚀涂料。这种防腐蚀涂料具有带锈、带水、带油作业等多功能与耐腐蚀性能优良的特点,完全适用于金属构件、地下管道、船舶等的防腐蚀。
Description
本发明涉及一种用于金属构件防腐蚀的新型多功能的防腐蚀涂料及其生产方法。
金属腐蚀是自然界中普遍存在的一种现象，尤其是钢铁企业中的焦化厂、炼铁厂、炼钢厂的金属结构件在诸如SO2等数十种腐蚀介质的恶劣环境中，金属构件的年腐蚀深度可达1～2毫米，局部部位腐蚀每年可达3毫米以上，这是一个引起广泛关注的严重问题，所以金属防腐是防腐工作者必须解决的问题。采用涂料保护金属是防腐工作者通常采用的一个重要手段。
近采，有关资料报导关于研究与开发带锈涂料，并得到了较普遍的应用，而且品种较多，但公开发表的实验研究工作及产品配方、施工工艺等则尚未见到。国内对带锈涂料的研究也起步较早，只是由于产品性能不一致，使用效果及其他一些技术问题而未得到发展，应用范围也受到限制。近年来，带锈涂料得到进一步发展与提高，有些产品已在造船、化工等部门得到应用，然而能直接在水下油上涂刷，又有转化、渗透、稳定等多功能带锈涂料目前国内尚未有正式产品及与之相关的生产工艺。
本发明的目的在于提供一种能满足和适应冶金工业中金属构件腐蚀特点、施工简便、应用范围广、耐腐性能优良、能耐高低温、又能对基层除锈要求不高，能带锈、带水、带油作业等多功能的防腐蚀涂料；为此，本发明还要提供一种制造该防腐蚀涂料的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：利用冶金焦化厂(车间)的副产品煤焦沥青，经改性与有机高分子改性树脂、适当的活性颜性防锈剂、复合缓蚀剂、复合助剂、复合耐温剂等原材料，经组份筛选、酸度选择及各种防锈促进剂、多种活性填料和助剂的选择等，把配方各组份调到恰到好处而获得的，定名为LHG“三带”多功能新型防腐蚀涂料。
为了获得LHG“三带”多功能新型防腐蚀涂料，本发明的生产方法包括下述几个步骤：提取炼焦副产品煤焦沥青，经改性与有机高分子改性树脂和适当的活性颜料防锈剂A、B、B′及复合缓蚀剂C、复合助剂D、E、复合耐温剂F和适量的混合溶剂等原材料组成，先将改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂混合倒入加热容器，加热到一定温度熔融脱水后，降至某温度加入复合助剂D、E、复合耐温剂F、防锈剂A、B、B′，研磨到合格细度，再加入复合缓蚀剂C与混合溶剂，充分搅拌，调整粘度，过滤包装，成品待用。
采用上述技术方案提供的防腐蚀涂料用于冶金企业金属结构中的防腐，其主要优点表现在：该涂料除具有优良的耐腐蚀性能外，还具有除锈、除油、除水、钝化、磷化、缓蚀及电化学保护作用。例如，把该涂料使用于轧钢厂步进式加热炉的钢结构上，使钢构件使用寿命提高了10～15倍；把它使用于冶金高炉的斜桥上，使斜桥更换时间延长5～10年；把该涂料使用于动力煤气柜顶、煤气管道水封槽、高炉布袋除尘及焦化厂推熄焦车等，保护期限可达十年之久。除此，这种防腐涂料的原材料主要利用炼焦副产品，所以每平方米施工所耗成本费只有商品涂料的60～70％，加上节省除锈工本费，实际工程造价只有市售涂料的50％。对一个年产150～200万吨钢的钢铁联合企业，全部推广使用该涂料一年可节省工程投资费用100～150万元。这种新型防腐蚀涂料采用多种纳米金属氧化物粉末材料(如TiO2、ZnO、SiO2、Fc2O3)与改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂复合技术相结合而形成的，它除具有极强的附着力和耐酸、耐碱、抗氧化等性能外，还具有随角异色效应及抗磨、抗刮碰等优良的抗外界物理冲击性能，还可吸收有害射线对人体的辐射。对纳米金属氧化物材料可根据各用户要求与使用范围适当调整加入量。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1为用于生产本发明所述的一种防腐蚀涂料的工艺流程示意图。
所述防腐蚀涂料的原材料主要是以渗透性好的改性煤焦沥青及有机高分子螯合改性树脂为成膜物质，依靠磷酸盐、铬酸盐、铁酸盐、铬酸、磷酸及各种活性防锈剂等在涂膜形成后，通过磷化、钝化、缓慢水解等多种化学过程同铁锈反应，生成具有阻蚀作用的多种难溶杂多酸络合物、金属螯合物等离子，使活泼锈层与钢铁表面钝化。同时借助于渗透剂、极性溶剂、活性颜料的配合，使涂层具有很强的渗透性，从而浸润和渗透疏松多孔的锈层，将锈层封闭，隔绝外界腐蚀介质对锈层的浸害。另外，依靠涂料中树脂的反应性基因，活性颜料或锈的转化剂与锈层中活泼的有害成份反应生成稳定的抑制化合物，以达到抑制、转化、稳定锈层发展，以起到阻锈防锈的目的。另外，该涂料中的改性煤焦沥青和有机高分子螯合改性树脂，既是成膜物质，又是防锈剂，它完全混溶于涂料中。作为防锈剂，在适当填料和助剂的配合下就能起到最佳的防锈作用，使整个涂膜具有很强的防锈性、耐久性和物理机械性能。该涂料中的活性颜料防锈剂A、B，进行加成反应生成具有很强除锈、化锈能力的物质，使锈层转化完全，转化膜致密耐蚀。该涂料中选择的复合耐温剂F是由金属粉未和多种活性陶瓷石棉粉料所组成，在高温(如300℃)下能与基料发生一定的化学反应，能调整涂料的膨胀系数，能经受反复的冷热变化，提高涂料本身的耐热性和耐防锈性。涂料中适用的复合助剂D、E，具有置换和吸附水膜、油膜作用。
LHG防腐蚀涂料原材料配比如下表：
| 序号 | 原材料名称 | 规 格 | 用量(％) | |
| 1 | 改性煤焦沥青 | 炼焦副产品 | 28～35 | |
| 2 | 有机高分子改性树脂 | 环氧丙烯酸树脂环氧聚氨脂树脂 | 22～30 | |
| 3 | 活性颜料防锈剂 | 325目 | 20.5～35.5 | |
| 其中 | A | 磷酸锌、铬酸二苯胍、磷酸钡 | 14～16 | |
| B | 红丹、铬酸锶、云母氧化铁、铝粉、钛白粉等 | 15～17 | ||
| B′ | 纳米金属氧化物(TiO2、ZnO、SiO2、Fe2O3) | 1.5～2.5 | ||
| 4 | 复合缓蚀剂C | 丹宁酸、咪唑啉、黄血盐、辛酸三丁胺 | 3.5～4.5 | |
| 5 | 复合助剂 | 3.5～6.0 | ||
| 其中 | D | 亚麻油或桐油、锌酸亚锡 | 1.5～2.5 | |
| E | 亚硝酸钠、亚铁氰化钾、氧化石蜡 | 2.0～3.5 | ||
| 5 | 复合耐温剂F | 石墨、瓷粉、聚笨并咪唑 | 6～8 | |
| 6 | 混合溶剂 | 二甲苯、丙二醇丁醚、丁醇、丙酮 | 适 量 | |
表中百分比(％)为重量比。
根据以上各原材料的用量，按图1所示工艺流程，先将改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂放入加热容器中，加热到180～240℃保持一段时间，使改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂全熔脱水直到熔体表面无汽泡为止，停止加热，取出熔体并使温度降低到80℃以下，放入另一容器，加入活性颜料防锈剂A、B、B′，加入复合助剂D、E，再加入复合耐温剂F，用研磨设备研磨到合格细度，然后再加入复合缓蚀剂C与混合溶剂，充分搅拌，调整粘度，过滤包装。
用上述方法制成的防腐蚀涂料，它在5～30％的硫酸溶液，5～20％的盐酸溶液、5～30％的磷酸溶液、5～25％的硝酸溶液、5～30％的氢氧化纳溶液、25％的氨水溶液及机油、汽油中带温浸泡72小时均能耐腐蚀，涂层完好。用这种防腐蚀涂料涂敷的金属件与用国内其它防锈涂料(如06-31防锈涂料、H06-31环氧铁红防锈涂料、S06-4聚氨脂底漆等)涂敷的金属件在耐盐雾、耐湿热、耐3％盐水、耐蒸馏水等技术指标方面都优于其他涂料或油漆。
除上述实施例外，可将本发明所述的防腐涂料中的高分子改性树脂用醇酸树脂、酚醛树脂及环氧树脂等代替，添加防锈剂、缓蚀剂等，亦可生产防腐蚀涂料，但性能较差。
Claims (2)
1、一种防腐蚀涂料，其特征在于防腐蚀涂料中，改性煤焦沥青占总重量的28～35％，有机高分子改性树脂占总重量的22～30％，活性颜料防锈剂A占总重量的14～16％，活性颜料防锈剂B占总重量的15～17％，活性颜料防锈剂B′占总重量的1.5～2.5％，复合缓蚀剂C占总重量的3.5～4.5％，复合助剂D占总重量的1.5～2.5％，复合助剂E占总重量的2.0～3.5％，复合耐温剂F占总重量的6～8％，混合溶剂适量；
改性煤焦沥青为：炼焦副产品；
有机高分子改性树脂为：环氧丙烯酸树脂或环氧聚氨脂树脂；
活性颜料防锈剂A为：磷酸锌、铬酸二苯胍、磷酸钡；
活性颜料防锈剂B为：红丹、铬酸锶、云母氧化铁、铝粉、钛白粉；
活性颜料防锈剂B′为：TiO2、ZnO、SiO2、Fe2O3的纳米金属氧化物；
复合缓蚀剂C为：丹宁酸、咪唑啉、黄血盐、辛酸三丁胺；
复合助剂D为：亚麻油或桐油、锌酸亚锡；
复合助剂E为：亚硝酸钠、亚铁氰化钾、氧化石蜡；
复合耐温剂F为：石墨、瓷粉、聚苯并咪唑；
混合溶剂为：二甲苯、丙二醇丁醚、丁醇、丙酮。
2、一种由权利要求1所述的防腐蚀涂料的生产方法，其特征在于把改性煤焦沥青和有机高分子改性树脂放入一熔器中，加热到180～240℃，维持2～3小时待改性煤焦沥青、有机高分子改性树脂完全熔化、脱水，直到熔体表面无汽泡后，降温到50～80℃，加入复合助剂D、E及复合耐温剂F，加入活性颜料防锈剂A、B、B′，研磨成一定细度，加入复合缓蚀剂C与混合溶剂，充分搅拌，分散，调整粘度。
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