[發(fā)明專利]一種耐紫外高韌性金屬防腐涂料的制備方法

有效

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• 申請日: 2016-06-25
• 公開（公告）號: CN106085112B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 梅少鋒;董立志;胡中源;劉存;鄭齊
• 申請（專利權）人: 河北晨陽工貿集團有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D161/10;C09D191/00;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/63;C09D7/65;C08G8/10
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙)44419
• 代理人: 曹明蘭

技術領域

本發(fā)明涉及一種耐紫外高韌性金屬防腐涂料的制備方法，屬于防腐涂料制備技術領域。

背景技術

防腐涂料，一般分為常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一種涂料。常規(guī)防腐涂料是在一般條件下，對金屬等起到防腐蝕的作用，保護有色金屬使用的壽命；重防腐涂料是指相對常規(guī)防腐涂料而言，能在相對苛刻腐蝕環(huán)境里應用，并具有能達到比常規(guī)防腐涂料更長保護期的一類防腐涂料。廣泛應用於航空、船舶、化工、輸油管道、鋼結構、橋梁、石油鉆井平臺等領域，深受廣大建筑廠商青睞。

現(xiàn)有的防腐涂料用的環(huán)氧樹脂作成膜劑，本身存在許多弊端：漆膜脆性大，耐溫性、耐紫外線性能差，與一般固化劑交聯(lián)成膜后，重防腐性能較差；一般環(huán)氧樹脂固化劑毒性大，與環(huán)氧交聯(lián)后，適用期短，配比幅度較窄，某些性能不盡人意（內應力較大，不耐油、耐水、耐熱、耐候等）；使用大量有機溶劑稀釋劑，調節(jié)粘度，污染環(huán)境。在封閉系統(tǒng)施工容易引起“閃爆”造成人員安全和財產損失。以上弊端很難滿足現(xiàn)代各個使用領域重防腐涂裝的要求，尤其是密閉空間系統(tǒng)（各種儲油罐、管道、船艙、潛艇、集裝箱等）重防腐涂裝。且現(xiàn)有的金屬用防腐漆或金屬用水性涂料中往往含鉛、鉻、鎘、鋁、砷和鋅等有毒成份，不利于環(huán)保；此外，其涂層的硬度、韌性、附著力等都較差。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題：針對目前防腐涂料多是用環(huán)氧樹脂作成膜劑，本身存在漆膜脆性大、耐溫性、耐紫外線性能差，對基體附著力低從而影響防腐效果的缺陷，本發(fā)明主要用表面活性劑改性納米二氧化鈦，再通過桐油和酚醛樹脂復配得改性劑并和環(huán)氧樹脂共混改性后，輔以其他原料制得耐紫外高韌性金屬防腐涂料，本發(fā)明以納米二氧化鈦作為耐紫外填料，經表面改性提高其分散性，增加耐紫外性能，再用富含官能團的桐油和酚醛樹脂共混并對環(huán)氧樹脂改性，增加涂料的化學官能團，與基層間形成化學鍵提高涂料的附著力，既解決了傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂涂料耐紫外性能差的問題，又彌補了漆膜脆性大，附著力差的不足，且具有極佳的防腐性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

（1）按質量比為10:1將納米二氧化鈦粉末和十二烷基苯磺酸鈉混合后加入兩者總體積5～7倍的去離子水中，放置在搖床上振蕩反應10～12h后移入臥式離心機，以3000～4000r/min轉速離心分離15～20min，得到下層表面改性后的納米二氧化鈦沉淀，備用；

（2）按固液比為3:1將苯酚和桐油放入帶有攪拌器和溫度計的三口燒瓶中，將燒瓶移入50～60℃水浴鍋中，啟動攪拌器以200～300r/min轉速進行攪拌，在攪拌狀態(tài)下再加入苯酚質量5%的草酸粉末，繼續(xù)攪拌反應1～2h得混合液；

（3）將上述混合液移入錐形瓶中，再加入混合液體積3～5倍質量濃度為20%的甲醛溶液，移入60～70℃恒溫箱中，繼續(xù)保溫攪拌1～3h后得反應物，再向錐形瓶中加入反應物總質量3～5%濃度為0.3mol/L氫氧化鈉溶液，升溫至80～90℃繼續(xù)攪拌30～40min后得到自制成膜樹脂改性劑；

（4）按質量比為10:1將雙酚A環(huán)氧樹脂和上述自制成膜樹脂改性劑混合后加熱升溫至85～95℃后，再加入成膜樹脂改性劑等質量的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，保溫攪拌共混改性2～3h，得到改性環(huán)氧樹脂；

（5）按重量份數計，稱取60～80份改性環(huán)氧樹脂、10～12份備用的下層表面改性后的納米二氧化鈦沉淀、5～7份甲苯縮水甘油醚、1～2份聚二甲基硅氧烷、0.5～1.5份羧甲基纖維素和0.8～1.4份二月桂酸二丁基錫倒入高速剪切機中以1000～1500r/min轉速攪拌混合40～60min后再轉入球磨機，繼續(xù)球磨8～10h后出料裝罐，即得耐紫外高韌性金屬防腐涂料。

本發(fā)明制備的耐紫外高韌性金屬防腐涂料耐彎曲性小于8mm，耐沖擊力為55～65kg·cm，粘度為40～55Pa·s，附著力達到1級，使用年限長達15年。

本發(fā)明的應用方法：首先，將所需涂覆涂料的鋼材表面進行清潔，使其表面無塵、無污漬后，再將上述制備的耐紫外高韌性金屬防腐涂料涂覆于清潔后的鋼表面，涂層厚度控制為180～200μm，待涂覆結束后，在60～75℃下固化22～24h，即可完成涂覆。經檢測，將涂覆后的鋼材置于質量分數為3％的氯化鈉溶液中浸泡7天，其漆膜沒有脫落和起泡現(xiàn)象，具有較強的防腐蝕性能。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發(fā)明制備的耐紫外高韌性金屬防腐涂料韌性高，其耐沖擊力為55～65kg·cm；