本專利涉及精細化工領(lǐng)域，尤其涉及一種低表面處理帶銹底漆及制備方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵基材防腐最便捷、最經(jīng)濟的手段是選擇有機涂層防護，而有效的涂層使用壽命必須依賴于良好的表面處理才能充分發(fā)揮涂料的防腐性能?，F(xiàn)實中由于涂裝施工工況環(huán)境及條件的限制，往往難以按除銹標準進行徹底的表面處理。通常處理后的基材仍帶有不同程度的銹蝕物、且經(jīng)常處于高度潮濕的狀態(tài)。這種基材表面上直接涂裝普通涂料往往得不到預(yù)期防腐效果。所以需要一種可以在不符合除銹標準的表面直接進行帶銹涂裝的高性能的低處理表面涂料，但是目前市面上的涂料達不到這種要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種低表面處理帶銹底漆，具有很強的附著力和優(yōu)良的物理機械、防腐防銹和低表面處理性綜合性能的功能性涂料。其施工性能優(yōu)異，既可與常規(guī)類型的防護涂料配套作為低處理表面底漆使用，也可單獨作為功能性帶銹底漆使用。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種低表面處理帶銹底漆，包括A組分和B組分；所述A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂5-50，填料5-50，鐵銹轉(zhuǎn)化劑1-10，防銹顏料1-50；所述B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑30-80，促進劑1-10，硅烷偶聯(lián)劑1-15。
上述的低表面處理帶銹底漆，其中，所述A組分還包括以下重量份的原料組成：混合溶劑1-50，防沉劑1-6，分散劑0.01-5，滲透劑0.01-5，消泡劑0.01-5，觸變劑0.01-5；所述B組分還包括以下重量份的原料組成：混合溶劑5-50，增韌劑1-25。
上述的低表面處理帶銹底漆，其中，所述A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂28-35，混合溶劑23-38，分散劑0.1-0.3，消泡劑0.5-2，觸變劑0.2-1，防沉劑1-1.5，滲透劑0.1-0.3，鐵銹轉(zhuǎn)化劑2-6，防銹顏料25-35，填料20-25；所述B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑65-70，增韌劑4-9，促進劑2.5-4，硅烷偶聯(lián)劑2-3，混合溶劑25-30。
上述的低表面處理帶銹底漆，其中，所述A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂32，混合溶劑30，分散劑0.2，消泡劑1，觸變劑0.5，防沉劑1.2，滲透劑0.2，鐵銹轉(zhuǎn)化劑4，防銹顏料30，填料22；所述B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑70，增韌劑7，促進劑3，硅烷偶聯(lián)劑2.5，混合溶劑30。
上述的低表面處理帶銹底漆，其中，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為5：1。
上述的低表面處理帶銹底漆，其中，所述環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂或雙酚F型環(huán)氧樹脂；所述固化劑為腰果酚改性無溶劑酚醛胺類固化劑；硅烷偶聯(lián)劑為Z-6011硅烷偶聯(lián)劑。
本發(fā)明的另一面，一種低表面處理帶銹底漆的制備方法，包括以下步驟：
將環(huán)氧樹脂和混合溶劑在攪拌條件下依次加入分散劑和防沉劑并攪拌混勻得到第一混合物；
將第一混合物在攪拌條件下依次加入防銹顏料和填料并攪拌混勻得到第二混合物；
將第二混合物在攪拌條件下加入觸變劑并攪拌混勻得到第三混合物；
將第三混合物在攪拌條件下依次加入消泡劑、滲透劑和鐵銹轉(zhuǎn)化劑攪拌混勻得到A組分；
將固化劑、促進劑、增韌劑、混合溶劑和硅烷偶聯(lián)劑在溶器中攪拌均勻得到B組分；
將A組分和B組分混合均勻即可得到低表面處理帶銹底漆。
上述的制備方法，其中，所述將環(huán)氧樹脂和混合溶劑在2000-5000r /min的攪拌速度下依次加入分散劑和防沉劑并攪拌混勻得到第一混合物。
上述的制備方法，其中，所述將第一混合物在800r /min的攪拌速度下依次加入防銹顏料和填料并攪拌混勻得到第二混合物；所述將第二混合物在1200r /min的攪拌速度下加入觸變劑并攪拌得到第三混合物，所述第三混合物的粒徑控制在40μm以內(nèi)。
上述的制備方法，其中，所述將第三混合物在攪拌條件下依次加入消泡劑、滲透劑和鐵銹轉(zhuǎn)化劑攪拌混勻并過濾得到A組分。
本發(fā)明提供了一種低表面處理帶銹底漆，包括A組分和B組分；所述A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂5-50，填料5-50，鐵銹轉(zhuǎn)化劑1-10，防銹顏料1-50；所述B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑30-80，促進劑1-10，硅烷偶聯(lián)劑1-15，本發(fā)明的低表面處理帶銹底漆具有很強的附著力和優(yōu)良的物理機械、防腐防銹和低表面處理性綜合性能的功能性涂料。其施工性能優(yōu)異；在成膜方面具體表現(xiàn)為，具有優(yōu)良的低表面處理帶銹涂裝施工性能，可采用噴、滾、刷等各種方法施工。涂膜飽滿、平整、無針孔。涂膜附著力、沖擊、柔韌等物理機械性能，防銹、防腐性能優(yōu)異。既可與絕常規(guī)類型的防護涂料配套作為低處理表面底漆使用，也可單獨作為功能性帶銹底漆使用。
具體實施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
實施例1，一種低表面處理帶銹底漆：A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂5，填料5，鐵銹轉(zhuǎn)化劑1，防銹顏料1；B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑30，促進劑1，硅烷偶聯(lián)劑1，對A、B組分分開制備，在施工的時候?qū)和B組分混合均勻即可使用。
實施例2，一種低表面處理帶銹底漆，A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂50，填料50，鐵銹轉(zhuǎn)化劑10，防銹顏料50；B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑80，促進劑10，硅烷偶聯(lián)劑15，對A、B組分分開制備，在施工的時候?qū)和B組分混合均勻即可使用。
實施例3，一種低表面處理帶銹底漆，A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂28，混合溶劑23，分散劑0.1，消泡劑0.5，觸變劑0.2，防沉劑1，滲透劑0.1，鐵銹轉(zhuǎn)化劑2，防銹顏料25，填料20；B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑65，增韌劑4，促進劑2.5，硅烷偶聯(lián)劑2，混合溶劑25，對A、B組分分開制備，在施工的時候?qū)和B組分混合均勻即可使用。
實施例4，一種低表面處理帶銹底漆，A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂35，混合溶劑38，分散劑0.3，消泡劑2，觸變劑1，防沉劑1.5，滲透劑0.3，鐵銹轉(zhuǎn)化劑6，防銹顏料35，填料25；B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑70，增韌劑9，促進劑4，硅烷偶聯(lián)劑3，混合溶劑30，對A、B組分分開制備，在施工的時候?qū)和B組分混合均勻即可使用。
實施例5，一種低表面處理帶銹底漆，A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂32，混合溶劑30，分散劑0.2，消泡劑1，觸變劑0.5，防沉劑1.2，滲透劑0.2，鐵銹轉(zhuǎn)化劑4，防銹顏料30，填料22；B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑70，增韌劑7，促進劑3，硅烷偶聯(lián)劑2.5，混合溶劑30，對A、B組分分開制備，在施工的時候?qū)和B組分混合均勻即可使用。
在本發(fā)明中，混合溶劑為二甲苯、丁醇、芳烴溶劑中的至少一種；分散劑：漢高5040；消泡劑：EFFA2720、德謙6800；觸變劑：N20；防沉劑：201P；滲透劑：聚氧乙烯烷基酚醚；鐵銹轉(zhuǎn)化劑：單寧酸；防銹顏料：Bayferrox4180氧化鐵紅、片狀鋁粉；填料：絹云母、硫酸鋇、改性磷酸鋅中的至少一種；增韌劑：1471環(huán)氧樹脂增韌劑；促進劑：DMP-30；硅烷偶聯(lián)劑：Z-6011。
本發(fā)明的低表面處理帶銹底漆具有優(yōu)良的物理、化學(xué)以及施工性能。
以下對本發(fā)明低表面處理帶銹底漆的技術(shù)指標提供一具體實驗數(shù)據(jù)，如表1所示；
表1為本發(fā)明產(chǎn)品的技術(shù)指標
在表1中可以看出本發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐酸、耐堿和耐鹽霧性；并且從表干時間、實干時間可以看出具有優(yōu)良的施工性能；以及具有優(yōu)良的彎曲性能、耐沖擊性和附著力。
以下就本發(fā)明的產(chǎn)品與市面上的5款同類產(chǎn)品進行對比的實驗數(shù)據(jù)，如表2-表4所示：
表2
表4
從表2-表4中可以看出，本發(fā)明的低表面處理帶銹底漆的產(chǎn)品性能最優(yōu)。
本發(fā)明中環(huán)氧樹脂主要選擇液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂或雙酚F型環(huán)氧樹脂作為成膜樹脂。由于雙酚 A 環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中帶有大量含有極性的羥基和醚鍵對基材的附著力很好適合帶銹涂裝料。經(jīng)過綜合考慮其相對分子量、粘度的大小及涂料成本和性能的基礎(chǔ)上，在對比試驗后確定選擇雙酚 A 型601 和 6101 兩種牌號的環(huán)氧樹脂拼用，才能得到相關(guān)的有益性能；固化劑是一款腰果酚改性無溶劑酚醛胺類固化劑，主要由腰果酚和低沸點胺經(jīng)曼尼期反應(yīng)合成。它具有低表面處理材料上良好的附著力，低溫、潮濕快速固化，機械性能優(yōu)良和耐化學(xué)品性、防腐性能優(yōu)良，適用于低表面處理帶銹表面的涂裝；防銹顏料采用Bayferrox4180氧化鐵紅，其具有穩(wěn)定的質(zhì)量和良好的分散性能及高耐酸、耐堿性能，加上片狀鋁粉作為防銹顏料來達到高耐光和耐候性優(yōu)良的防銹性能。觸變劑可以為：氣相二氧化硅或有機膨潤土。填料可以為二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂等。
本發(fā)明中的滲透劑的選取過程如下：帶銹涂料主要依賴絡(luò)合劑、 滲透劑、 轉(zhuǎn)化劑和緩蝕劑 將銹蝕滲透、轉(zhuǎn)化、包裹達到可帶銹涂裝的目的。其類型主要有穩(wěn)定型、 滲透型、 轉(zhuǎn)化型三大類。本研究中我們選擇銹蝕穩(wěn)定和銹蝕轉(zhuǎn)化綜合型路線，將能對銹蝕起穩(wěn)定、轉(zhuǎn)化作用的組分分類同時進行正交試驗。
（1）銹蝕穩(wěn)定劑：如多聚磷酸鋁、鋅鉻黃等；
（2）銹蝕轉(zhuǎn)化劑：如單寧酸、檸檬酸等；
（3）表面活性劑：如具有對銹滲透作用的聚氧亞乙基酚醚、聚氧乙烯烷基酚醚等，試驗結(jié)果證明：鋅鉻黃和鉻酸二苯胍性能較好。由于鉻酸二苯胍具有加強鋅鉻黃穩(wěn)定銹蝕作用的效果，在合理地使用具有滲透性能的表面活性劑，也就是本發(fā)明中的滲透劑為鋅鉻黃或鉻酸二苯胍中的至少一種，可在不影響涂層防腐性能的基礎(chǔ)上提高涂層的物理機械性能，并與銹蝕穩(wěn)定劑配合增強涂層的帶銹涂裝能力。
在本發(fā)明中消泡劑的選取通過以下方式實現(xiàn)的，德謙 6800 消泡劑特別適用于高粘度環(huán)氧體系消除微泡，具有很強的消泡和破泡能力，EFKA2720 可以破除較大的氣泡，與 6800 配合使用效果顯著，經(jīng)過在施工現(xiàn)場無氣噴涂和預(yù)涂刷涂實驗，漆膜表面均無明顯的氣泡和針孔，用刀片切開漆膜，橫截面也無泡孔，說明該配套體系消泡效果好，所得到的漆膜致密完整，無針孔、裂紋等弊病。
在本發(fā)明中，硅烷偶聯(lián)劑是一類硅基的有機/無機雜化物,基本分子式為:R-(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基團,R-是有機官能團。系統(tǒng)而全面的硅烷防銹性能研究始于20世紀90年代初[3],國內(nèi)外對硅烷腐蝕機理的研究結(jié)果顯示,其防銹機理與鉻鈍化膜不同。眾所周知,鉻鈍化膜以改變金屬表面氧化層的電化學(xué)性質(zhì)來阻止金屬的腐蝕[4-5];而形成于金屬表面的硅烷膜卻并不直接影響其氧化層性質(zhì)。腐蝕產(chǎn)物若在原點蝕坑處積累而不擴散開去,則會導(dǎo)致原點蝕再次鈍化,從而終止腐蝕進程。經(jīng)過對比試驗, 在該研究中，選擇了美國道康寧Z-6011硅烷偶聯(lián)劑，結(jié)果表明加了胺硅烷偶聯(lián)劑的涂層的防腐性比未加胺硅烷偶聯(lián)劑的涂料高出1倍。本發(fā)明中的混合溶劑可以為一種稀釋劑。
本發(fā)明的另一面，一種低表面處理帶銹底漆的制備方法，包括以下步驟：
步驟S1：將環(huán)氧樹脂和混合溶劑在攪拌條件下依次加入分散劑和防沉劑并攪拌混勻得到第一混合物，具體為，將環(huán)氧樹脂和混合溶劑在2000-5000r /min的攪拌速度下依次加入分散劑和防沉劑并攪拌混勻得到第一混合物；
步驟S2：將第一混合物在攪拌條件下依次加入防銹顏料和填料并攪拌混勻得到第二混合物，具體為，將第一混合物在800r /min的攪拌速度下依次加入防銹顏料和填料并攪拌混勻得到第二混合物；
步驟S3：將第二混合物在攪拌條件下加入觸變劑并攪拌混勻得到第三混合物，其中將第二混合物在1200r /min的攪拌速度下加入觸變劑并攪拌得到第三混合物，還將包括第三混合物的粒徑控制在40μm以內(nèi)，可以通過改變攪拌時間的方式達到；
步驟S4：將第三混合物在攪拌條件下依次加入消泡劑、滲透劑和鐵銹轉(zhuǎn)化劑攪拌混勻得到A組分；其中，將第三混合物在攪拌條件下依次加入消泡劑、滲透劑和鐵銹轉(zhuǎn)化劑攪拌混勻并過濾得到A組分，并進行包裝；
步驟S5：將固化劑、促進劑、增韌劑、混合溶劑和硅烷偶聯(lián)劑在溶器中攪拌均勻得到B組分，并過濾包裝；
步驟S6：將A組分和B組分混合均勻即可得到低表面處理帶銹底漆。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種低表面處理帶銹底漆，包括A組分和B組分；所述A組分包括以下重量份的原料組成：環(huán)氧樹脂5-50，填料5-50，鐵銹轉(zhuǎn)化劑1-10，防銹顏料1-50；所述B組分包括以下重量份的原料組成：固化劑30-80，促進劑1-10，硅烷偶聯(lián)劑1-15，本發(fā)明的低表面處理帶銹底漆具有很強的附著力和優(yōu)良的物理機械、防腐防銹和低表面處理性綜合性能的功能性涂料。其施工性能優(yōu)異；在成膜方面具體表現(xiàn)為，具有優(yōu)良的低表面處理帶銹涂裝施工性能，可采用噴、滾、刷等各種方法施工。涂膜飽滿、平整、無針孔。涂膜附著力、沖擊、柔韌等物理機械性能，防銹、防腐性能優(yōu)異。既可與絕常規(guī)類型的防護涂料配套作為低處理表面底漆使用，也可單獨作為功能性帶銹底漆使用。
以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。