[發(fā)明專利]應(yīng)用磷酸鋅系復(fù)合防銹顏料的水性環(huán)氧防腐涂料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710824927.0
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN107513333B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪海風(fēng);吳春春;劉杰;林州;方竹根;楊輝
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江加州國際納米技術(shù)研究院臺(tái)州分院
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D5/08;C09C1/04;C09C3/04;C09C3/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及金屬防腐領(lǐng)域，旨在提供一種應(yīng)用磷酸鋅系復(fù)合防銹顏料的水性環(huán)氧防腐涂料。該涂料是由A、B雙組份組成的；其中，A組分由下述重量百分比的原料組成：水性環(huán)氧樹脂40～60％，防銹顏料5～10％，顏填料20～30％，助劑1～3％，助溶劑3～5％，去離子水4～19％；B組分是環(huán)氧固化劑，B組分的重量占A組分重量的5～10％。本發(fā)明能克服現(xiàn)有技術(shù)中溶解度低、水解性差，防銹活性不高，顯效延時(shí)，防“閃銹”能力差等缺陷；通過共同研磨能提高有機(jī)防銹顏料在無機(jī)防銹顏料表面負(fù)載效率，能充分發(fā)揮出有機(jī)?無機(jī)、無機(jī)?無機(jī)等防銹顏料間協(xié)同增強(qiáng)作用。輕易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，適用于港口、碼頭工程機(jī)械及船舶、海洋鋼構(gòu)等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用磷酸鋅系復(fù)合防銹顏料的水性環(huán)氧防腐涂料，屬于金屬防腐領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬材料以其優(yōu)良的機(jī)械性能和工藝性能在材料領(lǐng)域占有重要的地位，但金屬腐蝕也給人類社會(huì)造成了巨大的損失，如金屬材料制造的儲(chǔ)運(yùn)裝備、石化設(shè)備、鋼構(gòu)廠房、船舶、工程機(jī)械等，由于長期受化學(xué)或電化學(xué)作用而被損失破壞，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。針對金屬腐蝕問題，可采用多種技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，減緩或阻止金屬的腐蝕，其中最有效、最常用的方法是在金屬表面涂覆防腐蝕涂層，以隔絕腐蝕介質(zhì)與金屬基底接觸，達(dá)到防腐的目的。當(dāng)前，金屬防腐蝕涂料主要以油性涂料為主，涂裝過程有大量的有機(jī)溶劑揮發(fā)，嚴(yán)重污染大氣，影響人類身體健康。如今，環(huán)境保護(hù)日益受到重視，無污染，無公害，節(jié)約能源已成為今后涂料的發(fā)展原則，而水性防腐蝕涂料因其揮發(fā)物少，對環(huán)境、人體危害小，正逐漸取代傳統(tǒng)油性涂料，成為未來發(fā)展的主流，但目前水性防腐涂料性能仍落后于油性涂料。

水性防腐涂料防腐性能強(qiáng)弱主要依賴于水性樹脂和防銹顏料。而目前主要使用的防銹顏料是磷酸鋅。磷酸鋅無毒性，對皮膚無刺激作用，不含鉛、鉻等有害重金屬元素，熱穩(wěn)定性好，能顯著改善涂料的耐磨、耐腐蝕性能。但磷酸鋅存在溶解度低、水解性差，防銹活性不高，顯效延時(shí)，形成有效保護(hù)膜時(shí)間太長，不能用于臨時(shí)性保護(hù)涂料和克服“閃銹”問題，導(dǎo)致磷酸鋅防銹顏料開發(fā)應(yīng)用受到了很大限制。為實(shí)現(xiàn)磷酸鋅防銹顏料全面取代傳統(tǒng)有毒重金屬防銹顏料的目的，必須對磷酸鋅進(jìn)行改性，提高磷酸鋅系防銹顏料活性。

當(dāng)前，將磷酸鋅系防銹顏料粒徑納米化以及將磷酸鋅系防銹顏料與有機(jī)防銹顏料復(fù)合(稱之為“第四代”磷酸鋅系防銹顏料)是兩大研究方向，如CN201210569946.0公開了一種高效磷酸鋅微納米防腐劑的制備方法，該方法采用循環(huán)超聲空化效應(yīng)和高溫高壓水浴熱效應(yīng)同步協(xié)同調(diào)控，制備出高效的磷酸鋅微納米防腐劑，產(chǎn)品純度高、結(jié)晶度完整，粒徑分布范圍窄且分散性好，有效防腐時(shí)間長達(dá)1056h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市售磷酸鋅防腐材料。F.Askariet al(Synthesis and characterization of the fourth generation of zincphosphate pigment in the presence of benzotriazole,Dyes and Pigments,124(2016),18-26)通過共沉淀法制備了磷酸鋅鉀/苯并三氮唑(BTA)復(fù)合防銹填料，研究結(jié)果表明BTA通過物理吸附和N-Zn配位作用與磷酸鋅鉀結(jié)合在一起，其防腐性能優(yōu)于磷酸鋅和磷酸鋅鉀。

現(xiàn)有技術(shù)雖然在將磷酸鋅系防銹顏料粒徑納米化方面雖然取得了較好的效果，但它們都存在一定缺陷。例如，有的在制備過程中采取了超聲輔助，有的采取了三級(jí)串聯(lián)研磨反應(yīng)。首先，超聲輔助法制備納米材料時(shí)發(fā)熱量大，設(shè)備要求高，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，且超聲結(jié)束后，粒子容易團(tuán)聚，顆粒尺寸分散范圍較寬；其次，三級(jí)串聯(lián)研磨反應(yīng)法制備納米磷酸鋅，設(shè)備復(fù)雜，投資大，且反應(yīng)原料磷酸是強(qiáng)酸，對設(shè)備腐蝕性大，制備的磷酸鋅粒徑也主要在數(shù)百納米左右。此外，上述公開的磷酸鋅系/BTA復(fù)合防銹顏料都是通過在磷酸鋅系鹽合成過程中原位復(fù)合BTA制備而成的，但BAT會(huì)導(dǎo)致磷酸鋅系防銹顏料晶體缺陷，且制備的復(fù)合防銹顏料粒徑仍較大(10μm左右)，磷酸鋅系鹽的活性仍較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應(yīng)用磷酸鋅系復(fù)合防銹顏料的水性環(huán)氧防腐涂料。