本發(fā)明屬于防腐材料領域,具體涉及一種金屬防腐材料及其制備方法。
背景技術:
隨著中國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展,建筑、交通運輸、石油化工、能源、機械等領域均實現(xiàn)了快速的增長,但環(huán)境污染也日益嚴重,機械、電子、建筑等行業(yè)金屬腐蝕也相應地越來越嚴重,據(jù)不完全統(tǒng)計,每年因腐蝕所造成的直接經(jīng)濟損失約占國民經(jīng)濟總產值的1%-4%;因此,為防腐材料提供了廣闊的發(fā)展空間。目前,現(xiàn)有防腐材料主要存在的問題:與基材的附著不良、固化份低、環(huán)境污染較大等。
2015年8月26日公告的中國專利文獻防腐材料及其制備方法(授權公告號cn103184001b),該防腐材料包括如下重量份的原料:高分子樹脂60-70;助劑2-3;混合溶劑10-20;顏料1-3;填料15-25;固化劑15-20;所述助劑為重量比為1:0.8-1.2:0.4-0.6:0.4-0.6的蓖麻油、鄰苯二甲酸二丁酯、交聯(lián)劑cn-01和石油微晶蠟;所述混合溶劑為重量比為1:1.8-2.2:6.5-7.5的乙醇、丁酮和dbe。該發(fā)明采用具有獨特性質的dbe與石油微晶蠟,制成的防腐材料具有流平性能好、無針孔、表面韌性好,附著力強、固化份高,更環(huán)保等優(yōu)點。
但是現(xiàn)有的防腐涂料除了要求有上述的性能外,還要求具有使用壽命長、觸變性好和抗?jié)B的性能,所以還需要作出進一步的改進。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有防腐材料除了要求具有流平性能好、無針孔、表面韌性好,附著力強、固化份高,更環(huán)保等優(yōu)點外,還要求具有使用壽命長、觸變性好和抗?jié)B的性能的問題,本發(fā)明的目的是提供一種防腐材料及其制備方法,制得的防腐材料具有流平性好、無針孔、表面韌性好、附著力強、固化份高、使用壽命長、觸變性好和抗?jié)B的性能的優(yōu)點。
本發(fā)明提供了如下的技術方案:
一種金屬防腐材料,包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂70-80份、混合溶劑20-30份、增韌劑0.5-3份、消泡劑0.2-0.5份、酚醛胺環(huán)氧固化劑4-16份、耐老化劑1.2-3.2份、抗氧劑0.1-1.5份、潤滑劑0.1-0.8份、觸變劑0.5-1.3份、顏料1-3份和填料15-25份;
所述混合溶劑為重量份比為1:1.8-2.2:6.5-7.5的乙醇、丁酮和dbe。
優(yōu)選地,所述增韌劑為納米二氧化硅或液體聚硫橡膠,環(huán)氧樹脂固化后伸長率低、脆性大,當粘結部位承受外力時容易產生裂紋,并迅速發(fā)展,致使防腐涂料開裂;納米二氧化硅具有很強的剛性,裂紋在擴展時遇到納米二氧化硅粒子會發(fā)生偏轉,從而吸收能量,達到增韌的目的;液體聚硫橡膠可與環(huán)氧樹脂反應,引入一部分柔性鏈段,降低環(huán)氧樹脂模量,從而達到增韌的目的。
優(yōu)選地,所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑,能夠消除制備涂層過程中產生的氣泡。
優(yōu)選地,所述耐老化劑為銳鈦型鈦白粉或炭黑或炭黑母料,能夠減緩防腐材料的老化速度,延長使用壽命。
優(yōu)選地,所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類和胺類中的一種或幾種混合物,可延緩或抑制防腐材料的氧化過程的進行,從而阻止防腐材料老化,延長使用壽命。
優(yōu)選地,所述潤滑劑為金屬皂類潤滑劑,能夠降低防腐材料內部原料間的聚合力,從而改善防腐材料的流動性。
優(yōu)選地,所述顏料為紅丹、鋅粉或石墨粉,紅丹和鋅粉在涂層中借助化學或電化學的作用起防銹作用;石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性,阻止陽光和水分的滲入,增強防腐材料涂層的防銹效果。
優(yōu)選地,所述填料為云母粉或硅藻土,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐腐蝕和附著力強的優(yōu)點;硅藻土可提高防腐材料的抗?jié)B性、耐磨性和耐候性。
優(yōu)選地,所述觸變劑為有機膨潤土,有機膨潤土加入環(huán)氧樹脂中,能夠使環(huán)氧樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下又會變成低稠度流體。
一種金屬防腐材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按照金屬防腐材料原料的重量份數(shù)稱取原料;
(2)溶解:將環(huán)氧樹脂加入混合溶劑中,攪拌2-2.5h,然后置于恒溫箱中,溫度控制在78-80℃,待環(huán)氧樹脂完全溶解后,降溫至40℃,即得混合物;
(3)配制:將增韌劑、消泡劑、耐老化劑、抗氧劑、潤滑劑、觸變劑、顏料和填料依次添加到步驟(1)得到的混合物中,加熱至78-80℃,保溫0.6-1.4h,然后在球磨機中球磨分散,待漿體細度達到50μm時停止球磨,得混合漿料;
(4)脫泡:將步驟(2)得到的混合漿料置于真空脫泡機中進行真空脫泡,控制真空度為0.08-0.10mpa,脫泡時間為2-3min;
(5)除雜:將步驟(3)脫泡后的混合漿料置于三輥軋機上進行扎磨,然后經(jīng)過500目濾網(wǎng)過濾除雜質,最后加入酚醛胺環(huán)氧固化劑混合均勻,包封,即得防腐材料。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過對現(xiàn)有最接近的防腐材料的配方中添加增韌劑、消泡劑、耐老化劑、抗氧劑、潤滑劑和觸變劑,并改變了相對應的重量份數(shù),以及配備了該防腐材料的制備方法,解決了現(xiàn)有防腐材料除了要求具有流平性能好、無針孔、表面韌性好,附著力強、固化份高,更環(huán)保等優(yōu)點外,還要求具有使用壽命長、觸變性好和抗?jié)B的性能的問題;
2、本發(fā)明中所述增韌劑為納米二氧化硅或液體聚硫橡膠,環(huán)氧樹脂固化后伸長率低、脆性大,當粘結部位承受外力時容易產生裂紋,并迅速發(fā)展,致使防腐涂料開裂;納米二氧化硅具有很強的剛性,裂紋在擴展時遇到納米二氧化硅粒子會發(fā)生偏轉,從而吸收能量,達到增韌的目的;液體聚硫橡膠可與環(huán)氧樹脂反應,引入一部分柔性鏈段,降低環(huán)氧樹脂模量,從而達到增韌的目的;
3、本發(fā)明中所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑,能夠消除制備涂層過程中產生的氣泡;
4、本發(fā)明中所述耐老化劑為銳鈦型鈦白粉或炭黑或炭黑母料,能夠減緩防腐材料的老化速度,延長使用壽命;
5、本發(fā)明中所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類和胺類中的一種或幾種混合物,可延緩或抑制防腐材料的氧化過程的進行,從而阻止防腐材料老化,延長使用壽命;
6、本發(fā)明中所述潤滑劑為金屬皂類潤滑劑,能夠降低防腐材料內部原料間的聚合力,從而改善防腐材料的流動性;
7、本發(fā)明中所述顏料為紅丹、鋅粉或石墨粉,紅丹和鋅粉在涂層中借助化學或電化學的作用起防銹作用;石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性,阻止陽光和水分的滲入,增強防腐材料涂層的防銹效果;
8、本發(fā)明中所述填料為云母粉或硅藻土,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐腐蝕和附著力強的優(yōu)點;硅藻土可提高防腐材料的抗?jié)B性、耐磨性和耐候性;
9、本發(fā)明中所述觸變劑為有機膨潤土,有機膨潤土加入環(huán)氧樹脂中,能夠使環(huán)氧樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下又會變成低稠度流體。
具體實施方式
實施例1
一種金屬防腐材料,包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂75份、混合溶劑25份、增韌劑1.75份、消泡劑0.35份、酚醛胺環(huán)氧固化劑10份、耐老化劑2.2份、抗氧劑0.8份、潤滑劑0.45份、觸變劑0.9份、顏料2份和填料20份;
混合溶劑為重量份比為1:2:7的乙醇、丁酮和dbe。
增韌劑為納米二氧化硅或液體聚硫橡膠,環(huán)氧樹脂固化后伸長率低、脆性大,當粘結部位承受外力時容易產生裂紋,并迅速發(fā)展,致使防腐涂料開裂;納米二氧化硅具有很強的剛性,裂紋在擴展時遇到納米二氧化硅粒子會發(fā)生偏轉,從而吸收能量,達到增韌的目的;液體聚硫橡膠可與環(huán)氧樹脂反應,引入一部分柔性鏈段,降低環(huán)氧樹脂模量,從而達到增韌的目的。
消泡劑為聚硅氧烷消泡劑,能夠消除制備涂層過程中產生的氣泡。
耐老化劑為銳鈦型鈦白粉或炭黑或炭黑母料,能夠減緩防腐材料的老化速度,延長使用壽命。
抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類和胺類中的一種或幾種混合物,可延緩或抑制防腐材料的氧化過程的進行,從而阻止防腐材料老化,延長使用壽命。
潤滑劑為金屬皂類潤滑劑,能夠降低防腐材料內部原料間的聚合力,從而改善防腐材料的流動性。
顏料為紅丹、鋅粉或石墨粉,紅丹和鋅粉在涂層中借助化學或電化學的作用起防銹作用;石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性,阻止陽光和水分的滲入,增強防腐材料涂層的防銹效果。
填料為云母粉或硅藻土,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐腐蝕和附著力強的優(yōu)點;硅藻土可提高防腐材料的抗?jié)B性、耐磨性和耐候性。
觸變劑為有機膨潤土,有機膨潤土加入環(huán)氧樹脂中,能夠使環(huán)氧樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下又會變成低稠度流體。
一種金屬防腐材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按照金屬防腐材料原料的重量份數(shù)稱取原料;
(2)溶解:將環(huán)氧樹脂加入混合溶劑中,攪拌2-2.5h,然后置于恒溫箱中,溫度控制在78-80℃,待環(huán)氧樹脂完全溶解后,降溫至40℃,即得混合物;
(3)配制:將增韌劑、消泡劑、耐老化劑、抗氧劑、潤滑劑、觸變劑、顏料和填料依次添加到步驟(1)得到的混合物中,加熱至78-80℃,保溫0.6-1.4h,然后在球磨機中球磨分散,待漿體細度達到50μm時停止球磨,得混合漿料;
(4)脫泡:將步驟(2)得到的混合漿料置于真空脫泡機中進行真空脫泡,控制真空度為0.08-0.10mpa,脫泡時間為2-3min;
(5)除雜:將步驟(3)脫泡后的混合漿料置于三輥軋機上進行扎磨,然后經(jīng)過500目濾網(wǎng)過濾除雜質,最后加入酚醛胺環(huán)氧固化劑混合均勻,包封,即得防腐材料。
實施例2
一種金屬防腐材料,包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂70份、混合溶劑20份、增韌劑0.5份、消泡劑0.2份、酚醛胺環(huán)氧固化劑4份、耐老化劑1.2份、抗氧劑0.1份、潤滑劑0.1份、觸變劑0.5份、顏料1份和填料15份;
混合溶劑為重量份比為1:1.8:6.5的乙醇、丁酮和dbe。
增韌劑為納米二氧化硅或液體聚硫橡膠,環(huán)氧樹脂固化后伸長率低、脆性大,當粘結部位承受外力時容易產生裂紋,并迅速發(fā)展,致使防腐涂料開裂;納米二氧化硅具有很強的剛性,裂紋在擴展時遇到納米二氧化硅粒子會發(fā)生偏轉,從而吸收能量,達到增韌的目的;液體聚硫橡膠可與環(huán)氧樹脂反應,引入一部分柔性鏈段,降低環(huán)氧樹脂模量,從而達到增韌的目的。
消泡劑為聚硅氧烷消泡劑,能夠消除制備涂層過程中產生的氣泡。
耐老化劑為銳鈦型鈦白粉或炭黑或炭黑母料,能夠減緩防腐材料的老化速度,延長使用壽命。
抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類和胺類中的一種或幾種混合物,可延緩或抑制防腐材料的氧化過程的進行,從而阻止防腐材料老化,延長使用壽命。
潤滑劑為金屬皂類潤滑劑,能夠降低防腐材料內部原料間的聚合力,從而改善防腐材料的流動性。
顏料為紅丹、鋅粉或石墨粉,紅丹和鋅粉在涂層中借助化學或電化學的作用起防銹作用;石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性,阻止陽光和水分的滲入,增強防腐材料涂層的防銹效果。
填料為云母粉或硅藻土,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐腐蝕和附著力強的優(yōu)點;硅藻土可提高防腐材料的抗?jié)B性、耐磨性和耐候性。
觸變劑為有機膨潤土,有機膨潤土加入環(huán)氧樹脂中,能夠使環(huán)氧樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下又會變成低稠度流體。
一種金屬防腐材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按照金屬防腐材料原料的重量份數(shù)稱取原料;
(2)溶解:將環(huán)氧樹脂加入混合溶劑中,攪拌2-2.5h,然后置于恒溫箱中,溫度控制在78-80℃,待環(huán)氧樹脂完全溶解后,降溫至40℃,即得混合物;
(3)配制:將增韌劑、消泡劑、耐老化劑、抗氧劑、潤滑劑、觸變劑、顏料和填料依次添加到步驟(1)得到的混合物中,加熱至78-80℃,保溫0.6-1.4h,然后在球磨機中球磨分散,待漿體細度達到50μm時停止球磨,得混合漿料;
(4)脫泡:將步驟(2)得到的混合漿料置于真空脫泡機中進行真空脫泡,控制真空度為0.08-0.10mpa,脫泡時間為2-3min;
(5)除雜:將步驟(3)脫泡后的混合漿料置于三輥軋機上進行扎磨,然后經(jīng)過500目濾網(wǎng)過濾除雜質,最后加入酚醛胺環(huán)氧固化劑混合均勻,包封,即得防腐材料。
實施例3
一種金屬防腐材料,包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂80份、混合溶劑30份、增韌劑3份、消泡劑0.5份、酚醛胺環(huán)氧固化劑16份、耐老化劑3.2份、抗氧劑1.5份、潤滑劑0.8份、觸變劑1.3份、顏料3份和填料25份;
混合溶劑為重量份比為1:2.2:7.5的乙醇、丁酮和dbe。
增韌劑為納米二氧化硅或液體聚硫橡膠,環(huán)氧樹脂固化后伸長率低、脆性大,當粘結部位承受外力時容易產生裂紋,并迅速發(fā)展,致使防腐涂料開裂;納米二氧化硅具有很強的剛性,裂紋在擴展時遇到納米二氧化硅粒子會發(fā)生偏轉,從而吸收能量,達到增韌的目的;液體聚硫橡膠可與環(huán)氧樹脂反應,引入一部分柔性鏈段,降低環(huán)氧樹脂模量,從而達到增韌的目的。
消泡劑為聚硅氧烷消泡劑,能夠消除制備涂層過程中產生的氣泡。
耐老化劑為銳鈦型鈦白粉或炭黑或炭黑母料,能夠減緩防腐材料的老化速度,延長使用壽命。
抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類和胺類中的一種或幾種混合物,可延緩或抑制防腐材料的氧化過程的進行,從而阻止防腐材料老化,延長使用壽命。
潤滑劑為金屬皂類潤滑劑,能夠降低防腐材料內部原料間的聚合力,從而改善防腐材料的流動性。
顏料為紅丹、鋅粉或石墨粉,紅丹和鋅粉在涂層中借助化學或電化學的作用起防銹作用;石墨粉主要是提高防腐材料漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性,阻止陽光和水分的滲入,增強防腐材料涂層的防銹效果。
填料為云母粉或硅藻土,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐腐蝕和附著力強的優(yōu)點;硅藻土可提高防腐材料的抗?jié)B性、耐磨性和耐候性。
觸變劑為有機膨潤土,有機膨潤土加入環(huán)氧樹脂中,能夠使環(huán)氧樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下又會變成低稠度流體。
一種金屬防腐材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按照金屬防腐材料原料的重量份數(shù)稱取原料;
(2)溶解:將環(huán)氧樹脂加入混合溶劑中,攪拌2-2.5h,然后置于恒溫箱中,溫度控制在78-80℃,待環(huán)氧樹脂完全溶解后,降溫至40℃,即得混合物;
(3)配制:將增韌劑、消泡劑、耐老化劑、抗氧劑、潤滑劑、觸變劑、顏料和填料依次添加到步驟(1)得到的混合物中,加熱至78-80℃,保溫0.6-1.4h,然后在球磨機中球磨分散,待漿體細度達到50μm時停止球磨,得混合漿料;
(4)脫泡:將步驟(2)得到的混合漿料置于真空脫泡機中進行真空脫泡,控制真空度為0.08-0.10mpa,脫泡時間為2-3min;
(5)除雜:將步驟(3)脫泡后的混合漿料置于三輥軋機上進行扎磨,然后經(jīng)過500目濾網(wǎng)過濾除雜質,最后加入酚醛胺環(huán)氧固化劑混合均勻,包封,即得防腐材料。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。