專利名稱：一種不含重金屬的防腐蝕油漆:面漆以及相應底漆的配制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬的腐蝕防護。進一步說，本發(fā)明涉及應用有機涂層保護金屬，使其免于腐觸。具體地說，本發(fā)明涉及一種不含重金屬的防腐蝕底漆以及與此底漆相配用的面漆的制法。
二背景技術：
金屬制品如飛機、車輛、船舶以及各種金屬構件，在環(huán)境中發(fā)生腐觸，造成極其巨大的經(jīng)濟損失。應用有機涂層減緩腐觸速度，保護金屬，已有長久的歷史，是普遍使用的防金屬腐蝕方法。
為達到防腐蝕的目的，有機涂料中必須含有防腐蝕添加劑?，F(xiàn)今最有效的防腐蝕添加劑為鉻鉛等重金屬化合物，它們嚴重污染環(huán)境。雖然開發(fā)出了不少無毒的防腐蝕添加劑，如三聚磷酸鋁以及各種磷酸鹽防腐蝕顏料等，但它們的防腐蝕性能還比不上含鉻鉛等重金屬的防腐蝕添加劑。
無論無毒的防腐蝕添加劑還是含鉻鉛等重金屬的防腐蝕添加劑，都是添加于底漆之中。本發(fā)明是在底漆和面漆中都加入無毒的防腐蝕添加劑。加入底漆的無毒防腐蝕添加劑是聚苯胺。加入面漆的無毒防腐蝕添加劑是具陽離子交換能力的無毒添加劑。
上世紀八十年代發(fā)現(xiàn)導電高分子(聚苯胺)有防金屬腐蝕的作用。聚苯胺作為防腐蝕添加劑，有可能比鉻鉛等化合物更有效，有望取代現(xiàn)今廣泛使用的含鉻鉛等重金屬的防腐蝕添加劑。二十多年來開發(fā)工業(yè)用聚苯胺防腐蝕油漆，一直受到廣泛重視。
聚苯胺作為防腐蝕添加劑，與其它組份配合，制成防腐蝕底漆。中國專利CN 1243852A， CN 1358812A， CN 1401718A， CN 12157644A， CN 1182213C, CN
1903956A， CN 1803951A， CN 101314697A等都是將聚苯胺與環(huán)氧樹脂等相配合。
CN 1752160采用了兩種不同的方法制備聚苯胺防腐蝕漆第一種方法是先合成聚苯胺，然后將聚苯胺與三聚磷酸鋁、各種磷酸鹽防腐蝕顏料以及聚乙烯縮丁醛溶液混合，配制成A組份，B組份含磷酸水及醇，涂刷前A, B兩組份按比例混合。第二種方法是將未經(jīng)聚合的苯胺與三聚磷酸鋁、各種磷酸鹽防腐蝕
顏料以及聚乙烯縮丁醛溶液混合，配制成A組份，B組份除含磷酸、水及醇外，還含鉻酸類氧化劑。涂刷前A， B兩組份按比例混合?；旌虾螅贐組份中鉻酸類氧化劑的作用下，A組份中的苯胺在所涂金屬表面上成為聚苯胺。
檢驗漆膜防腐蝕性能通用的方法是鹽霧試驗。對于底漆，它與金屬表面間的附著力，漆膜的耐沖擊力及柔韌性都是重要的技術指標。 一個工業(yè)化的油漆產(chǎn)品，必需經(jīng)過附著力、耐沖擊強度、柔韌性、及鹽霧試驗等測試。CN1752160A將聚苯胺底漆涂于馬口鐵片上，干后再涂一層醇酸樹脂磁漆，用劃圈法測定了附著力。尚未見其它中國專利有測定聚苯胺底漆附著力、耐沖擊力、及柔韌性的報導。CN 1639278 A、 CN101368055 A用鹽霧試驗測定了聚苯胺油漆防腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種防腐蝕油漆的制法。此防腐蝕油漆的底漆及面漆均含防腐蝕添加劑。底漆所含的防腐蝕添加劑是聚苯胺，面漆所含的防腐蝕添加劑是具有陽離子交換能力的無毒添加劑。
本發(fā)明提供一種含聚苯胺防腐蝕底漆的制法。此底漆涂于冷軋鋼板上，有
優(yōu)良的粘結力，耐沖擊力及柔韌性。含聚苯胺防腐蝕底漆制法的概要是使苯胺在由基材、填料、及溶劑等組成的物料中聚合。所用基材為聚乙烯縮丁醛、環(huán)氧樹脂等。所用填料為滑石粉、鈦白粉、重晶石粉等。所用溶劑為單一的醇類溶劑(乙醇、異丙醇、丁醇)或它們的混合物。
本發(fā)明同時提供一種與聚苯胺底漆相配用的面漆的制法。鹽霧試驗表明，此面漆與上述含聚苯胺底漆配合使用，防腐性能優(yōu)良。與聚苯胺底漆相配用的面漆制法的概要是將陽離子交換顏料(如鈣離子交換的硅膠)或陽離子交換樹脂，與其它高分子樹脂、填料、及溶劑等混合，配成面漆。所用其它高分子樹脂包括環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、丙烯樹脂、聚酯樹脂、含氟樹脂以及合成橡膠涂料等。是否使用溶劑以及劑溶劑的選用，取主要決于采用何種樹脂。四

圖1，聚苯胺漆膜附著力(劃圈法)測試后的照片經(jīng)聚苯胺底漆(無面漆)劃圈法試驗照片，試樣上半部為劃圈劃痕其周圍無剝落。達到1級。
圖2，聚苯胺漆膜耐沖擊力測試后的照片聚苯胺底漆(無面漆)耐沖擊試驗，試樣上半部中央有一沖擊凹坑，凹坑周圍漆膜無裂紋、皺紋及剝落。(圖1照片下部的凹坑也是經(jīng)耐沖擊力試驗后的樣片)。
圖3，顯示聚苯胺漆膜柔韌性的照片試樣中部是經(jīng)柔韌性試驗后，其折彎漆膜毫無網(wǎng)紋、裂紋及剝落。
圖4， 3% NaCl溶液浸泡試驗及面漆對比(照片)左側樣片為聚苯胺底漆加面漆經(jīng)3% NaCl溶液浸泡試驗后亳無銹蝕，右惻為無聚苯胺底漆的普通防銹漆經(jīng)3% NaCl溶液浸泡試驗后已明顯銹蝕起泡。
圖5， 500小時鹽霧試驗測試后涂層的照片聚苯胺漆涂面膜對角線劃痕，經(jīng)鹽霧實驗后劃痕線處有銹蝕，但銹蝕未向旁邊聚苯胺漆涂面膜處擴散。
圖6， 500小時鹽霧試驗測試后涂層的照片聚苯胺漆涂面膜，普通防銹漆封邊，經(jīng)鹽霧試驗后聚苯胺漆膜未見銹蝕，但普通防銹漆封邊已銹蝕。
五具體實施方式
例l.配制底漆將下列物料混勻滑石粉鈦白粉重晶石粉
聚乙烯縮丁醛、環(huán)氧樹脂醇類溶劑磷酸(85%)苯胺(工業(yè)級)上述物料混勻后加入過硫f例2.配制面漆
0-25份0-25份
0- 25份10-15份適量
1- 3份
0. 3-1. 5份!氨水溶液，物料顏色變綠后即成為底漆。
5面漆由A、 B兩部份組成。
面漆A部份的制備，舉例如下
滑石粉5-50份
鈦白粉5-50份
重晶石粉5-50份
云母粉5-50份
鈣離子交換硅膠5-50份
環(huán)氧樹脂20-30份
環(huán)氧樹脂稀釋劑適量
將上述物料混磨均勻即制得A
面漆B部份為聚酰胺樹脂。使用時將A、 B按比例混合并加入適量T-31催干劑即可用作為面漆使用。
例3.聚苯胺漆膜附著力的測定(劃圈法)
例1制備的底漆均勻地刷涂于冷軋鋼板上,室溫干燥后用劃圈法測定附著力。附著力分7級，1級最好，7級最差。圖l為聚苯胺漆膜附著力(劃圈法)測試后的照片，經(jīng)海洋涂料質量監(jiān)督檢驗中心測試，測試結果表明本發(fā)明的底漆附著力為l級。
例4.聚苯胺漆膜耐沖擊力的測定
例1制備的底漆均勻地刷涂于冷軋鋼板上，室溫干燥后用耐沖擊法測定。圖2為聚苯胺漆膜經(jīng)(50cm)耐沖擊強度測試后的漆膜照片，此照片表明本發(fā)明的底漆經(jīng)沖擊試驗后漆膜無裂紋、皺紋及剝落現(xiàn)象。
例5.聚苯胺漆膜柔韌性的測定
例1制備的底漆均勻地刷涂于冷軋鋼板上，室溫干燥后用柔韌法測定漆膜柔韌性。圖3為聚苯胺漆膜經(jīng)(lmm)耐柔韌性測試后的照片，此照片顯示本發(fā)明底漆的柔韌性很好。柔韌性試驗后其漆膜亳無網(wǎng)紋、裂紋及剝落。
例6.耐3% NaCl溶液浸泡試驗及面漆對比例1制備的底漆均勻地刷涂于冷軋鋼板上，室溫干燥后，涂上不同的面漆。
然后將所涂鋼板在3% NaCl溶液浸泡溶液中浸泡7天，以對比各種面漆的效果。圖4為白顏色面漆浸泡對比試驗照片，左側照片為聚苯胺底漆+面漆經(jīng)3% NaCl溶液浸泡試驗后毫無銹蝕，右側為無聚苯胺底漆的普通防銹漆經(jīng)3% NaCl溶液浸泡試驗后已明顯銹蝕起泡?？梢姳景l(fā)明的面漆最好。普通防銹漆經(jīng)試驗后已起泡銹蝕。
例7.鹽霧試驗測試聚苯胺油漆的防腐蝕性能
例1制備的底漆均勻地刷涂于冷軋鋼板上，然后，涂上按例2制備的的面漆。室溫干燥后，劃出穿透漆膜的"X"形劃痕，然后進行500小時鹽霧試驗。圖5為500小時鹽霧試驗測試后劃痕線處有銹蝕，但未向旁邊擴散。圖6照片是聚苯胺漆涂面膜，普通防銹漆封邊，鹽霧試驗后聚苯胺漆膜未見銹蝕，但普通防銹漆封邊已銹蝕?？梢姳景l(fā)明經(jīng)500小時鹽霧試驗測試后明顯優(yōu)于普通漆。
權利要求
1.由一種底漆以及與此底漆相配用的面漆共同組成一種不含鉛、鉻、鋅等元素的防金屬腐蝕油漆。
2. 權利要求1所提及的底漆制備方法是，苯胺在不導電的高分子成膜材料、 填料、以及溶劑組成的料漿中原位聚合，形成底漆。
3. 權利要求l所提及的面漆由不導電的高分子成膜材料、無機或有機粉料、 溶劑等組成。
4. 權利要求3所提及的無機或有機粉料是一種或幾種下述粉料的混合物滑 石粉、鈦白粉、重晶石粉、云母粉、碳酸鈣粉、氧化鐵粉、鈣離子交換的 硅膠粉、以及陽離子交換樹脂粉料。
5. 權利要求3所提及的其它高分子樹脂包括環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹 月旨、醇酸樹脂、丙烯樹脂、聚酯樹脂、含氟樹脂以及合成橡膠涂料等。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不含重金屬的防腐蝕油漆。此防腐蝕油漆的底漆及面漆均含防腐蝕添加劑。底漆所含的防腐蝕添加劑是聚苯胺，面漆所含的防腐蝕添加劑是具有陽離子交換能力的無毒添加劑。本發(fā)明提供一種含聚苯胺防腐蝕底漆的制法。此底漆涂于冷軋鋼板上，有優(yōu)良的粘結力，耐沖擊力及柔韌性。本發(fā)明同時提供一種以陽離子交換劑作為添加劑的面漆的制法。鹽霧實驗表明，此面漆與上述含聚苯胺底漆配合使用，防腐性能優(yōu)良。本發(fā)明提供的底漆及面漆的制法無環(huán)境污染，工藝簡單易行，成本低。
文檔編號C09D5/08GK101659803SQ20091007410
公開日2010年3月3日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權日2009年4月9日
發(fā)明者王光國, 王華國, 馬超海 申請人:馬超海