專(zhuān)利名稱(chēng)：加油管總成的防腐蝕抗靜電方法及其配套涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加油管總成的防腐蝕抗靜電方法及其配套涂料。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種加油管總成的防腐蝕抗靜電方法，是用涂料在加油管總成的鋼鐵表面形成防腐蝕抗靜電涂層，其特征在于，①表面處理首先將加油管總成的鋼鐵底材表面除油、除銹，再用鋅錳系中溫磷化液進(jìn)行表面處理；②涂覆防腐蝕層浸涂一層單組分環(huán)氧富鋅底漆，常溫放置20～30分鐘后，在120～250℃固化20～40分鐘，干膜厚度45～55μm；③涂覆抗靜電層冷卻后采用②中所述方法涂覆一層單組分環(huán)氧抗靜電面漆。防腐蝕層與抗靜電層的干膜總厚度為65～80μm。
在上述方法中使用的一種涂料，它是可形成防腐蝕層的單組分環(huán)氧富鋅底漆，由基料、交聯(lián)劑、鋅粉、吸水劑和溶劑組成，其基料是一種含2～5個(gè)環(huán)氧基、羥值0.05～0.45的環(huán)氧樹(shù)脂，其數(shù)均分子量為200～5000；交聯(lián)劑是在固化溫度(120～250℃)下可以與環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基和/或環(huán)氧基交聯(lián)反應(yīng)，在常溫不發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑；鋅粉的粒徑≤10μm；吸水劑為可與基料、交聯(lián)劑和溶劑中所含微量水起反應(yīng)的物質(zhì)，對(duì)每100重量份的基料而言，交聯(lián)劑用量5～60重量份，鋅粉用量600～1100重量份，吸水劑用量0.1～30重量份，上述重量均以固體計(jì)，溶劑適量。
上述涂料中，用作吸水劑的有多孔粉末狀氧化物或碳；鈣化合物；金屬烷氧基化合物；硅烷偶聯(lián)劑或酞酸酯偶聯(lián)劑或單官能異氰酸酯。
在上述方法中使用的另一種涂料，它是可以在防腐蝕層上形成抗靜電層的單組分環(huán)氧抗靜電面漆，由基料、交聯(lián)劑、導(dǎo)電粉末、助劑和溶劑組成，其基料和交聯(lián)劑與權(quán)利要求2所述單組分環(huán)氧富鋅底漆相同，導(dǎo)電粉末為金屬粉末、非金屬粉末、有機(jī)化合物粉末中的一種或幾種，助劑為分散劑、防沉劑和/或防氧化劑，對(duì)每100重量份的基料而言，交聯(lián)劑用量5～60重量份，導(dǎo)電粉末用量5～98重量份，助劑1～25重量份，上述重量均以固體計(jì)，溶劑適量。
上述涂料中用作導(dǎo)電粉末的金屬粉末為金粉、銀粉、銅粉、不銹鋼粉或合金粉；用作導(dǎo)電粉末的非金屬粉末是碳黑、石墨或金屬氧化物及其包膜粉末；有機(jī)化合物粉末是聚乙烯、聚苯乙烯或含金屬的多共軛聚合物。
在上述兩種涂料中所用交聯(lián)劑相同，可以是酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、封閉異氰酸酯、芳香族胺或酸酐。
本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明采用在加油管總成表面依次用單組分環(huán)氧富鋅底漆涂覆形成防腐蝕層和用單組分環(huán)氧抗靜電面漆涂覆形成抗靜電層的方法，實(shí)現(xiàn)了加油管總成的防腐蝕抗靜電。由于本發(fā)明中形成防腐蝕層的單組分環(huán)氧富鋅底漆中加有吸水劑，可以防止原有富鋅底漆中鋅導(dǎo)致的脹聽(tīng)現(xiàn)象，因此鋅粉可以與基料等包裝在一起，其貯存穩(wěn)定性達(dá)到一級(jí)(≥8個(gè)月)。在防腐蝕層表面涂覆的抗靜電層，既可防止鋅的氧化，又可以確保加油管總成表面有足夠的穩(wěn)定的導(dǎo)電能力。克服了原有單組分環(huán)氧富鋅底漆，因所形成涂層表面的鋅氧化所造成的導(dǎo)電性能不穩(wěn)定缺點(diǎn)。另外，由于形成防腐蝕層和形成抗靜電層的涂料采用了相同的基料和交聯(lián)劑，因此，兩種涂層的配套性能好，其附著力為1級(jí)(即無(wú)剝落)，使兩道涂層尤如一層，確保加油管總成的耐腐蝕性、耐油性、抗靜電能力符合要求(參見(jiàn)表5)。本發(fā)明方法中形成防腐蝕層和抗靜電層的涂料，其交聯(lián)劑是非酮亞胺的合成樹(shù)脂交聯(lián)劑，這種交聯(lián)劑在常溫時(shí)與樹(shù)脂不發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，而在固化溫度(120～250℃)下，則可迅速交聯(lián)成膜，這樣既可以免除使用酮亞胺作交聯(lián)劑時(shí)必須加入吸水劑的麻煩，又可以加快涂層成膜。固化時(shí)間縮短為不到1小時(shí)。因此本發(fā)明方法特別適合在流水線上采用，批量生產(chǎn)。
實(shí)施例1～2單組分環(huán)氧富鋅底漆，配方見(jiàn)表1表1

上述實(shí)施例1～2中使用的吸水劑是一種硅烷偶聯(lián)劑，也可采用不同種類(lèi)的吸水劑混合使用，吸水劑用量根據(jù)涂料的含水量和吸水劑本身的吸水能力確定，但不得低于0.1％這樣會(huì)導(dǎo)致脹聽(tīng)貯存不穩(wěn)定，而高于30％則又會(huì)影響所形成涂層的防腐蝕性和耐油性等。
通常用作吸水劑的多孔粉末狀氧化物或碳如合成的無(wú)定型氧化硅、沸石、活性氧化鋁、活性炭等；鈣化合物如CaSO4、CaO等；金屬烷氧基化合物如異丙基鋁，四異丙基鈦、硅酸乙酯等；硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑如甲基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二(二辛基)焦磷酰氧基-(2-羥基)乙酸鈦、異丙基一三(焦磷酸二辛酯)鈦酸酯等；單官能異氰酸酯化合物如異氰酸甲酯、異氰酸乙酯、異氰酸丙酯等。
實(shí)施例3～4單組分環(huán)氧抗靜電面漆，配方見(jiàn)表2
表2

上述實(shí)施例3～4中使用的導(dǎo)電粉末是兩種非金屬粉末，導(dǎo)電粉末用量根據(jù)導(dǎo)電粉末本身的電阻率來(lái)決定，如果用量低于5％，則因?qū)щ姺勰┨伲纬傻目轨o電層中導(dǎo)電粒子彼此不能形成通路，致使表面電阻達(dá)不到要求；如用量高于98％，則會(huì)影響涂層的耐油性、機(jī)械性能和杯突性。
實(shí)施例1、3中使用的封閉型異氰酸酯是采用下述方法制備的在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝器的潔凈反應(yīng)瓶中加入甲苯二異氰酸酯380.0份、乙二醇乙醚156.3份、二甲苯230.2份、丙二醇甲醚醋酸酯56.1份、二丁基二月桂酸錫0.2份，攪拌升溫至60～80℃，然后依次加入N-204聚醚93.0份、N-210聚醚40.5份、N-330聚醚6.8份，在80℃保溫2小時(shí)，再升溫至100～120℃保溫2～3小時(shí)，然后取樣測(cè)NCO含量，小于4％為合格，即可降溫至50℃以下，過(guò)濾、出料密封備用。
實(shí)施例5加油管總成的防腐蝕抗靜電方法的實(shí)施①表面處理將加油管總成的鋼鐵底材表面用堿性物質(zhì)如洗滌劑除油并清洗，酸洗除銹并清洗，放在鋅錳系中溫(40～55℃)磷化液中浸泡2～8分鐘，然后取出清洗、烘干；②用實(shí)施例2的底漆浸涂，常溫放置30分鐘，送入烘道在200℃下固化20分鐘，冷卻后測(cè)定所形成的防腐蝕層的干膜厚度45～55μm。
③用實(shí)施例4的抗靜電面漆浸涂，常溫放置30分鐘，送入烘道在200℃下固化20分鐘，冷卻后形成的干膜總厚度為65～80μm。此時(shí)即為具有防腐蝕抗靜電性能的加油管總成。
上述表面處理時(shí)所用磷化液主要含有成膜物質(zhì)(如磷酸二氫鋅、堿金屬磷酸鹽、磷酸等)、促進(jìn)劑(如硝酸鹽、亞硝酸鹽、過(guò)氧化物、氟化物等)、改性劑(如含錳的陽(yáng)離子改性劑)及其他助劑。
在流水線上采用本發(fā)明方法時(shí)，只需將欲處理的加油管總成放在掛具上，即可在流水線上按上述步驟實(shí)施本發(fā)明的方法，得到具有防腐蝕抗靜電性能的加油管總成。
按下述方法測(cè)定相關(guān)性能測(cè)定方法A.貯存穩(wěn)定性取1000克試樣密封保存于45℃環(huán)境的不銹鋼容器中，放置1個(gè)月，然后取出觀察。評(píng)定方法1、無(wú)異常現(xiàn)象；2、增稠或有大量氣泡；3、膠化或硬沉底。
B.防腐性將樣品浸涂于磷化后的鋼板上，200℃固化20分鐘，形成50μm左右的干膜。按GB/T1771-91色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測(cè)定進(jìn)行測(cè)試，時(shí)間為1000小時(shí)，然后檢查樣板的銹蝕情況。評(píng)定方法1、無(wú)異?，F(xiàn)象；2、部分銹蝕或起泡；3、滿(mǎn)板銹蝕或起泡。
C.杯突性將樣品浸涂于經(jīng)磷化后的1～1.5×150×150mm鋼板上，200℃固化20分鐘，形成50μm左右的干膜，按GB9753-88色漆和清漆杯突試驗(yàn)的方法進(jìn)行，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果評(píng)定。
D.附著力將樣品浸涂于經(jīng)磷化后的鋼板上，200℃固化20分鐘，形成50μm左右的干膜，按GB9286-88色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)的方法進(jìn)行。評(píng)定方法1、無(wú)剝落；2、部分剝落；3、全部剝落。
E.表面電阻按GB16906-1997石油罐導(dǎo)靜電涂料電阻率測(cè)定法進(jìn)行，并按實(shí)測(cè)結(jié)果評(píng)定。
F.耐油性按GB/T1734-93漆膜耐汽油性測(cè)定法進(jìn)行，條件是70℃的汽油中浸泡6個(gè)月。評(píng)定方法1、無(wú)異常現(xiàn)象；2、部分起泡；3、全板起泡或脫落。
測(cè)定結(jié)果A.單組分環(huán)氧富鋅底漆性能，見(jiàn)表3表3

B.單組分環(huán)氧抗靜電面漆性能，見(jiàn)表4表4

C.防腐蝕層與抗靜電層配套性能，見(jiàn)表5表5

由上述檢驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的方法在加油管總成的鋼鐵底材上，先后涂覆防腐蝕層和抗靜電層，由于使用本發(fā)明的單組分環(huán)氧富鋅底漆和單組分環(huán)氧抗靜電面漆，使得加油管總成的防腐蝕性、耐油性、抗靜電性達(dá)到要求，成本低且適合在流水線上應(yīng)用。特別適用于飛機(jī)、汽車(chē)的加油管，較小型油箱、油管的防腐蝕抗靜電。
權(quán)利要求
1.一種加油管總成的防腐蝕抗靜電方法，是用涂料在加油管總成的鋼鐵表面形成防腐蝕抗靜電涂層，其特征在于，①表面處理首先將加油管總成的鋼鐵底材表面除油、除銹，再用鋅錳系中溫磷化液進(jìn)行表面處理；②涂覆防腐蝕層浸涂一層單組分環(huán)氧富鋅底漆，常溫放置20～30分鐘后，在120～250℃固化20～40分鐘，干膜厚度45～55μm；③涂覆抗靜電層冷卻后采用②中所述方法涂覆一層單組分環(huán)氧抗靜電面漆，防腐蝕層與抗靜電層的干膜總厚度為65～80μm。
2.一種與權(quán)利要求1所述方法配套的涂料，其特征在于，它是可形成防腐蝕層的單組分環(huán)氧富鋅底漆，由基料、交聯(lián)劑、鋅粉、吸水劑和溶劑組成，其基料是一種含2～5個(gè)環(huán)氧基、羥值0.05～0.45的環(huán)氧樹(shù)脂，其數(shù)均分子量為200～5000；交聯(lián)劑是在固化溫度(120～250℃)下可以與環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基和/或環(huán)氧基交聯(lián)反應(yīng)，而在常溫不發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑；鋅粉的粒徑≤10μm；吸水劑為可與基料、交聯(lián)劑和溶劑中所含微量水起反應(yīng)的物質(zhì)，對(duì)每100重量份的基料而言，交聯(lián)劑用量5～60重量份，鋅粉用量600～1100重量份，吸水劑用量0.1～30重量份，上述重量均以固體計(jì)，溶劑適量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂料，其特征在于，用作吸水劑的有多孔粉末狀氧化物或碳；鈣化合物；金屬烷氧基化合物；硅烷偶聯(lián)劑或酞酸酯偶聯(lián)劑或單官能異氰酸酯。
4.一種與權(quán)利要求1所述方法配套的另一涂料，其特征在于，它是可以在防腐蝕層上形成抗靜電層的單組分環(huán)氧抗靜電面漆，由基料、交聯(lián)劑、導(dǎo)電粉末、助劑和溶劑組成，其基料和交聯(lián)劑與權(quán)利要求2相同，導(dǎo)電粉末為金屬粉末、非金屬粉末、有機(jī)化合物粉末中的一種或幾種，助劑為分散劑、防沉劑和/或防氧化劑，對(duì)每100重量份的基料而言，交聯(lián)劑用量5～60重量份，導(dǎo)電粉末用量5～98重量份，助劑1～25重量份，上述重量均以固體計(jì)，溶劑適量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料，其特征在于，用作導(dǎo)電粉末的金屬粉末為金粉、銀粉、銅粉、不銹鋼粉或合金粉；用作導(dǎo)電粉末的非金屬粉末是碳黑、石墨或金屬氧化物及其包膜粉末；有機(jī)化合物粉末是聚乙烯、聚苯乙烯或含金屬的多共軛聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的涂料，其特征在于，所述交聯(lián)劑可以是酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、封閉異氰酸酯、芳香族胺或酸酐，可以是上述兩種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加油管總成的防腐蝕抗靜電方法及其配套涂料。采用在加油管總成鋼鐵底材表面依次涂覆防腐蝕層和抗靜電層的方法并采用與此方法配套的單組分環(huán)氧富鋅底漆和單組分環(huán)氧抗靜電面漆。由于前者采用吸水劑,貯存穩(wěn)定;兩種涂料采用相同的基料和交聯(lián)劑,其交聯(lián)劑在常溫下不交聯(lián),只有在固化溫度(120～250℃),才與環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián),固化時(shí)間短,兩種涂層配套性好。本發(fā)明方法可在流水線上應(yīng)用,成本低,所得產(chǎn)品的耐腐蝕性、耐油性、抗靜電性能均符合要求。
文檔編號(hào)C09D163/00GK1357581SQ01138040
公開(kāi)日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月24日
發(fā)明者狄志剛, 袁立新, 付敏 申請(qǐng)人:中國(guó)化工建設(shè)總公司常州涂料化工研究院