專利名稱：一種環(huán)保型耐腐蝕涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種環(huán)保型耐腐蝕耐磨涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬材料的保護(hù)與防腐蝕是提高金屬使用壽命、維護(hù)金屬材料性能的重要課題，其中的重要方法就是在金屬的表面涂有機(jī)涂料。金屬材料的防腐防護(hù)主要要求材料具有良好的耐各種環(huán)境腐蝕的能力和機(jī)械性能。目前常用的金屬防腐蝕材料大都含有苯系物如苯、甲苯、氯仿等，在施工和使用過程中對環(huán)境和人體造成較大的危害。隨著人們對環(huán)境和健康的日益關(guān)注，需要開發(fā)不含苯系物等有害溶劑的新型環(huán)保防腐防護(hù)材料。而且，為了達(dá)到較好的防腐蝕效果，大都采用厚膜化處理，涂層要為30-50微米甚至達(dá)到100微米以上，而對于涂層很薄約10微米以下的防腐蝕材料的研究開發(fā)還很不充分。
聚乙烯醇縮丁醛具有高度的透明性，良好的耐光性、耐水性、成膜性和抗沖擊性能，而且無毒、無嗅、無腐蝕性，玻璃、有機(jī)玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料具有良好的附著性能，可用做涂料、油墨、膠粘劑等。專利CN1116223描述了由聚乙烯醇縮甲醛樹脂或聚乙烯醇縮丁醛樹脂為主要原料制備除銹防銹漆的方法，該漆具有與金屬結(jié)合力好、防銹壽命長、干燥快、使用方便、成本低、涂膜可耐180℃高溫等優(yōu)點(diǎn)，但涂料成分復(fù)雜，涂層厚度較厚才具有較好防腐效果，涂層有顏色，不適合無色透明涂層材料的要求；專利CN1186095提供了由聚乙烯醇縮丁醛、松香酚醛樹脂、草酸、磷酸以及主要是由二甲苯、磷酸鋅、水、乙醇組成的混合溶劑的油漆的方法，它具有除銹防銹雙重功能，還具有耐油、堿、鹽水腐蝕、適用溫度范圍寬、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但該油漆以二甲苯作為混合溶劑，毒性大，不符合環(huán)保要求；專利CN1228800提供了以鋅粉和含有乙醇、硅酸乙酯、聚乙烯醇縮丁醛、水和正磷酸的硅酸乙酯制備防腐組合物和其基礎(chǔ)成分粘合劑的制備方法，組合物的防腐性能、粘合劑的穩(wěn)定性、新制備的組合物的穩(wěn)定性均有較大提高到，該方法得到的組合物對金屬的防腐蝕性能主要有鋅粉來提供，由于鋅粉顆粒大小的限制，涂層厚度較厚，很難適合很薄涂層的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保型耐腐蝕耐磨涂料的制備方法，以聚乙烯醇縮丁醛為主要材料，通過加入緩蝕劑、緩蝕劑復(fù)配體系以及其它助劑配置環(huán)保型耐腐蝕耐磨涂料的方法。該涂料使用的稀釋劑為乙醇，在施工和使用過程中對環(huán)境和人體無害；由于加入緩蝕劑及復(fù)配體系，涂層很薄條件下的防腐性能就十分優(yōu)異，尤其適用于要求涂層很薄(如小于5μ)條件下金屬表面的防腐防護(hù)；該涂料無色透明，可保持金屬本身的光澤。該涂料粘度可以調(diào)節(jié)，容易施工，可以選擇刷涂或噴涂等工藝。
本發(fā)明所述聚乙烯醇縮丁醛包含不同工藝、不同分子量的產(chǎn)品。使用的緩釋劑為一種或幾種雜環(huán)化合物混合使用。雜環(huán)化合物主要包括苯并三氮唑及衍生物，2-巰基苯并噻唑及衍生物，苯并咪唑及衍生物，苯并噁唑及衍生物等。加入鉬酸鹽、鹵化物等。緩蝕劑可以與無機(jī)鹽組成復(fù)配體系，進(jìn)一步提高防腐蝕性能同時也可以提高涂層的耐磨性能。選用醇類如乙醇、丁醇等，酮類如丙酮、丁酮等非苯系物溶劑為稀釋劑。可以加入各種助劑改善涂層與金屬表面的結(jié)合力和涂料的施工性能；也可以加入各種填料得到不同顏色和粘度的涂料。
本發(fā)明以聚乙烯醇縮丁醛為主要原料，通過加入其它組分制備環(huán)保型耐腐蝕耐磨涂料，具體制備工藝如下1、以聚乙烯醇縮丁醛為主要原料通過加入其它組分使涂料具有優(yōu)良的性能，具體工藝步驟如下a、攪拌下將聚乙烯醇縮丁醛溶于乙醇中，得到1～20重量％的聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液；b、將相當(dāng)于a聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液0.5～5重量％的流平劑如丁醇加入所制備的溶液中，攪拌至混合均勻；c、取相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量0.5～5％的助劑加入混合均勻的溶液中，攪拌30～90分鐘，所述助劑包括偶聯(lián)劑KH550等涂料助劑。
2、取相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量0.5～10％的緩蝕劑加入步驟1所制備的溶液中，攪拌至完全溶解。所屬緩蝕劑包括下列緩蝕劑中的1～2種苯并三氮唑及其衍生物、2-巰基苯并噻唑及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、苯并噁唑及其衍生物。
3、在攪拌下在步驟2得到的溶液中加入相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量0.5～10％的鉬酸鹽或碘化物攪拌30～90分鐘。所述的鉬酸鹽包括鉬酸鈉、鉬酸鉀；碘化物包括碘化鈉、碘化鉀該涂層材料在施工、存放和使用后不釋放國家明令禁止的揮發(fā)性有機(jī)物，為環(huán)保型涂料；該涂料應(yīng)用于銅及合金、鋁鎂合金等有色金屬表面具有良好的防護(hù)防腐效果且可以保持金屬本身的金屬光澤；表干速度快約15分鐘，涂層外觀平整光亮，附著力好，硬度高，耐鹽霧性能良好。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例115g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入40ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。繼續(xù)向溶液中加入0.3mlKH550，攪拌至混合均勻。向該溶液中加入1g苯苯并咪唑，攪拌至完全溶解將該溶液直接刷涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥3小時，得到厚度為3～5微米的涂層。涂層硬度2H，附著力1級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到100小時。
實(shí)施例220g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入30ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。繼續(xù)向溶液中加入0.3mlKH550，攪拌至混合均勻。向該溶液中加入3g苯并三氮唑，攪拌至完全溶解。將得到的溶液刷涂或噴涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥2小時，得到厚度為5～8微米的涂層。涂層硬度2H，附著力1級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到200小時。
實(shí)施例315g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入30ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。向溶液中加入0.3mlKH550及3g苯并三氮唑，攪拌至完全溶解。繼續(xù)加入3g研磨過的粉狀鉬酸鈉，攪拌至分散均勻。將得到的溶液刷涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥2小時，得到厚度為3～5微米的涂層。涂層硬度2H，附著力1級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到200小時。
實(shí)施例410g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入40ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。繼續(xù)向溶液中加入0.25mlKH550，攪拌至混合均勻。向該溶液中加入2.5g2-巰基苯并噻唑，攪拌至完全溶解。將得到的溶液噴涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥2小時，得到厚度為2～3微米的涂層。涂層硬度2H，附著力1級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到160小時。
實(shí)施例515g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入30ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。繼續(xù)向溶液中加入0.3mlKH550，攪拌至混合均勻。向該溶液中加入1.2g苯并三氮唑及1.2g 2-巰基苯并噻唑，攪拌至完全溶解。將得到的溶液直接刷涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥2小時，得到厚度為3～5微米的涂層。涂層硬度2H，附著力l級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到200小時。
實(shí)施例615g聚乙烯醇縮丁醛加入260ml乙醇中，攪拌至完全溶解。加入30ml丁醇，攪拌至溶液混合均勻。繼續(xù)向溶液中加入0.3ml KH550，攪拌至混合均勻。向該溶液中加入1.2g苯并三氮唑及1.2g 2-巰基苯并噻唑，攪拌至完全溶解。繼續(xù)加入3g研磨過的粉狀碘化鉀，攪拌至分散均勻。將得到的溶液刷涂于經(jīng)細(xì)砂紙打磨，丙酮清洗并干燥的紫銅板或鋼材上，室溫干燥2小時，得到厚度為3～5微米的涂層。涂層硬度2H，附著力1級，耐鹽霧實(shí)驗(yàn)達(dá)到200小時。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型耐腐蝕涂料的制備方法，含有聚乙烯醇縮丁醛，其特征在于，工藝步驟為a、攪拌下將聚乙烯醇縮丁醛溶于乙醇中，得到1～20重量％的聚乙烯醇縮丁醛溶液；b、將相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛1～20重量％的助劑加入a的溶液中，攪拌30～60分鐘；c、取相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量0.5～5％的緩蝕劑加入b所制備的溶液中，攪拌至完全溶解；d、攪拌下將相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量1～5％的鉬酸鹽或碘化物加入c所制備的溶液中攪拌30～60分鐘。
2.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的緩蝕劑包括苯并三氮唑及其衍生物、2-巰基苯并噻唑及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、苯并噁唑及其衍生物1～2種的混合。
3.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的助劑包括歐聯(lián)劑KH550、流平劑丁醇。
4.按照權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于，所述的鉬酸鹽包括鉬酸鈉、鉬酸鉀；碘化物包括碘化鈉、碘化鉀。
全文摘要
一種環(huán)保型耐腐蝕涂料的制備方法，屬于環(huán)保涂料技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟為攪拌下將聚乙烯醇縮丁醛溶于乙醇中，將相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛1～20重量％的助劑加入溶液中；取相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量0.5～5％的緩蝕劑加入溶液中，攪拌至完全溶解；攪拌下將相當(dāng)于聚乙烯醇縮丁醛重量1～5％的無機(jī)鹽加入所制備的溶液中攪拌30～60分鐘。通過機(jī)械攪拌混合得到從無色透明到各種顏色的涂料；由于該涂料不以苯系物為稀釋劑，屬環(huán)保型涂料。該涂料干燥速度快、表面平整光亮、機(jī)械強(qiáng)度好、耐鹽霧性能優(yōu)異，可用于銅、鋁鎂合金以及鋼板等金屬表面的防腐防護(hù)，尤其適用于涂層厚度要求很薄條件下金屬表面防腐防護(hù)的要求。
文檔編號C09D5/08GK1912029SQ20061011278
公開日2007年2月14日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者王金偉, 陳磊 申請人:北京科技大學(xué)