CN104449391A - 一种铁红防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁红防腐涂料及其制备方法，其原料按重量百分比包括：醇溶性树脂30-50％，PAST-1颜料5-20％，氧化铁红5-15％，碳酸钙4-20％，滑石粉5-15％、乙醇15-25％，催干剂0.2-1％，防沉剂0.2-1％，本发明还公开了一种铁红防腐涂料的制备方法，包括配料、砂磨分散、调漆检验、过滤，最终得到本发明中的铁红防腐涂料。本发明中生产的涂料具有优异的防腐性能，同时该涂料配方中不含有任何重金属的填料和助剂，以乙醇作为溶剂，因此还具有安全环保无毒等特点。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种高效铁红防腐涂料领域。
背景技术
工业的发展离不开钢材的支持，多年来，由于金属腐蚀造成的钢铁损失却约占当年钢产量的10-20％，金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。通常金属腐蚀是指金属材料受周围介质的作用而损坏，而金属锈蚀是其最常见的腐蚀形态。人们研究出多种措施防止和抑制金属的锈蚀，其中涂料防腐是一种有效的方法。事实上近些年来工业上也采用了大量防腐涂料来保护金属，但是传统的涂料都是用有机芳烃和多氯代物溶剂，并且防锈成分多是重金属的化合物(Pb、Cd、Cr等的氧化物、盐类以及配位化合物等)，无论是生产还是使用时，都会给劳动环境和自然环境带来严重的污染，消耗大量资源和能源，而且这些防腐涂料，使用前必须对钢铁结构除锈，工艺复杂，功能单一。
CN 102311687A公开了一种改性氯醋树脂重防腐涂料，所述涂料由成膜物质氯醋树脂和松香改性树脂、增塑剂氯化石蜡、填料、溶剂等按一定比例配制而成，但是本发明的配方在耐盐雾、水、稀酸性能方面效果较差；而且由于其干燥时间较慢，增加了施工难度。
CN 102964967A公开了一种防腐涂料,它主要是由下列原料组成:环氧树脂、丁醚化氨基树脂、鳞片状石墨、灰云母氧化铁、三氧化二铝、叔胺固化促进剂、硅烷偶联剂、乙醇乙醚醋酸酯、稀释剂、醋酸纤维素,虽然该发明的涂料产品具有较好的耐盐水性和防腐性，但是本发明中采用了大量苯类溶剂作为稀释剂，不仅污染环境，而且造成大量资源浪费。
随着工业的发展、机械技术的进步，防腐涂料发挥着越来越大的作用，发展前景可观。为适应防腐市场和环保法规发展中新的标准和要求，尚需逐渐改进完善传统产品，研发出一种具有防腐性能优异的新型快干、环保涂料。
发明内容
基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种铁红防腐涂料，具有防腐性能优异且快干、环保无毒等优点
本发明提出的一种铁红防腐涂料，按质量百分数包括以下组分：
优选地，本发明中所述的铁红防腐涂料，其原料按重量百分比包括：
作为本发明的一个最优选方案，本发明所述的铁红防腐涂料，其原料按重量百分比包括：
本发明中所述的醇溶性树脂优选为XT100醇溶性快干防锈漆树脂。
树脂是各种防腐涂料中的最常用的成膜物质，目前能用于生产金属防腐涂料中的成熟醇溶性树脂是聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂等，这些树脂由于本身特性及生产工艺等原因，在用于生产上述涂料时，效果并不显著且成本较大，本发明为制备一种高效铁红防腐涂料，采用了一种新型的醇溶性树脂，例如XT100醇溶性快干防锈漆树脂，这种树脂通常通过对传统的醇酸树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂以及聚氨酯进行改性，例如醋酸改性丙烯酸树脂、丙烯酸脂改性醇酸树脂、松香改性酚醛树脂等，与传统的树脂相比，除具有一般树脂具有的优点外，还具有耐候性较好，干性快，对底材要求较低等优点，同时醇溶性树脂所需溶剂不含有害物质，因此该种树脂具有低毒、安全、环保以及施工方便等特点。
传统防锈颜料，如红丹粉、铁红粉、复合铁钛粉、三聚磷酸铝、锌粉等，多为含铬、铅、镉等颜料，其配制成的涂料虽然具有良好的防腐蚀性能，但其本身有毒，在生产和使用过程中会污染环境和危害健康。
本发明中的PAST-1颜料是一种高效环保型生物防锈颜料，它是从植物中提取高纯度有机酸，根据有机酸与金属表面螯合钝化的机理，引入两个以上防锈基团及两种以上金属化合物螯合，形成最佳配伍性能，达到极强螯合钝化能力；它是生物技术、纳米技术、微胶囊技术和表面改性技术的集成，完美地将化学防锈和物理防锈有机地结合起来。
配方中的氧化铁红是一种惰性颜料，性质稳定，遮盖力强，颗粒细微，在漆膜中可以起到很好的作用。同时它对大气、碱类和稀酸的作用非常稳定，具有很高的化学稳定性，耐酸、耐碱、耐水，耐热性高达1200℃，对光的作用很稳定，可强烈吸收紫外线，从而保护基料，使被涂物体免受紫外线破坏，是一种很好的物理防腐颜料。
滑石粉的主要成分是含水的硅酸镁，分子式为Mg3[Si4O10](OH)2，属单斜晶系，晶体呈假六方或菱形的片状，通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。滑石粉化学稳定性极好，可以提高漆膜附着力，具有增加触变性能、防止颜料沉淀结块增强机械强度等的作用。
滑石粉通常还具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。
本发明中所述的乙醇优选为质量分数不低于95％的工业乙醇，更进一步优选为95％的工业乙醇，其中乙醇的浓度为质量分数，乙醇来源是工业乙醇。本发明选用工业乙醇代替芳烃类等有机溶剂，降低了VOC含量，解决了有机溶剂生产、使用过程中对人体的危害及对环境的污染问题，有利于环境保护。
本发明所述催干剂是稀土复合催干剂，优选为MGxc-2高效复合催干剂，这种催干剂是上海明环化工有限公司生产的系列催干剂中的一种，是以镧、铈为主的轻稀土生成羟酸盐与其它钴、锆等多种金属盐与有机酸连续反应复合而成。是一种高效无毒、价廉物美的涂料催干剂，具有很强的氧化聚合作用。
本发明中所述的防沉剂是有机膨润土和气相二氧化硅中的一种或多种组合。
本发明所述的铁红防腐涂料，其制备方法如下：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的60-80wt％醇溶性树脂、以乙醇为基准的60-80wt％乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在转速为300-500转/分钟的条件下搅拌5-15分钟，然后提高转速至600-800转/分钟，继续搅拌5-15分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度不超过35℃条件下研磨分散至细度为40-60微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在300-500转/分的搅拌条件下，将催干剂和防沉剂缓慢加入到搅拌釜中，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定粘度为70-90秒；
S4、过滤：将S4中调漆检验后的漆浆经120-180目绢布过滤得到高效铁红防腐涂料。
本发明制备的铁红防腐涂料与现有技术相比，具有以下优点：
1、配方的改进：为了确保新配方涂料具有优异的性能，与传统的防锈涂料相比，对颜料进行了精心筛选、调整，使用了PAST-1高效环保型生物防锈颜料，提高了产品的防腐效果的同时，还具有环保性能。
2、溶剂的选择：选用工业乙醇来代替有机溶剂，降低了VOC含量，解决了有机溶剂生产、使用过程中对人体的危害及对环境的污染问题，有利于环境保护。
3、性能优异的漆膜：本发明产品以醇溶性树脂作为主要成膜物质，用以代替传统的醇酸树脂、酚醛树脂作为防锈漆中的主要成膜物质，热稳定性好、附着力强、使用方便且价格低廉。
4、广泛的适用性：本发明的涂料可用于汽车、船舶、机械、钢结构房屋以及钢管、钢丝绳、标准件等各种金属的表面涂覆。对海洋环境具有高抵抗能力，且同时具有较强的抗紫外线光的能力。
附图说明
图1为本发明提出的一种铁红防腐涂料的制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种铁红防腐涂料，其原料按重量百分比包括：
如图1所示，图1为本发明提出的一种铁红防腐涂料的制备工艺流程图。
参照图1，上述铁红防腐涂料的制备工艺，包括如下步骤：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的60-80wt％醇溶性树脂、以乙醇为基准的60-80wt％乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在转速为300-500转/分钟的条件下搅拌5-15分钟，然后提高转速至600-800转/分钟继续搅拌5-15分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度不超过35℃条件下研磨分散至细度为40-60微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在300-500转/分的搅拌条件下将催干剂和防沉剂缓慢加入到搅拌釜中，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定粘度为70-90秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经120-180目绢布过滤得到高效铁红防腐涂料。
下面通过具体实施例来详细描述本发明的技术方案。
实施例1
本实施例中所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂39％，PAST-1颜料11％，氧化铁红10％，碳酸钙9％，滑石粉9.5％，95％工业乙醇20％，MGxc-2高效复合催干剂0.8％，有机膨润土0.7％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的70wt％醇溶性树脂、以95％工业乙醇为基准的70wt％的95％工业乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在400转/分钟的转速下搅拌10分钟，提高转速至700转/分钟继续搅拌10分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度为35℃条件下研磨分散至细度为50微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为400转/分搅拌条件下缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂和有机膨润土，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为80秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经160目绢布过滤得到铁红防腐涂料。
实施例2
本实施例所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂42％，PAST-1颜料10％，氧化铁红9％，碳酸钙8％，滑石粉9.5％，95％工业乙醇20％，MGxc-2高效复合催干剂0.8％，气相二氧化硅0.7％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的60wt％醇溶性树脂、以95％工业乙醇为基准的60wt％的95％工业乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在转速为300转/分的转速下搅拌15分钟，提高转速至600转/分钟继续搅拌15分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中,在研磨温度为30℃条件下，研磨分散至细度为60微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为300转/分搅拌条件下缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂和气相二氧化硅，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为90秒；
S4、过滤：将调漆检验后的漆浆经120目绢布过滤得到铁红防腐涂料。
实施例3
本实施例中所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂30％，PAST-1颜料20％，氧化铁红8％，碳酸钙20％，滑石粉5％，98％工业乙醇15％，MGxc-2高效复合催干剂1％，有机膨润土0.5％，气相二氧化硅0.5％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的80wt％醇溶性树脂、以98％工业乙醇为基准的80wt％的98％工业乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉取配料罐内混合搅拌，在转速为500转/分的转速下搅拌5分钟，提高转速至800转/分钟继续搅拌5分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度为35℃条件下研磨分散至细度为40微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为500转/分的搅拌条件下，缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂、有机膨润土和气相二氧化硅0.5％进行调漆，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为70秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经180目绢布过滤得到铁红防腐涂料。实施例4
本实施中所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂45％、PAST-1颜料7％、氧化铁红13％、碳酸钙10％、滑石粉7％、99％工业乙醇17％、MGxc-2高效复合催干剂0.5％、有机膨润土0.5％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的70wt％醇溶性树脂、以99％工业乙醇为基准的70wt％的99％工业乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在400转/分钟的转速下搅拌10分钟，提高转速至800转/分钟继续搅拌5分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度为33℃条件下研磨分散至细度为60微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为300转/分搅拌条件下缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂和有机膨润土，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为85秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经120目绢布过滤得到铁红防腐涂料。
实施例5
本实施例中所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂40％、PAST-1颜料5％、氧化铁红7％、碳酸钙6％、滑石粉15％、95％工业乙醇25％、MGxc-2高效复合催干剂1％、有机膨润土0.5％、气相二氧化硅0.5％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的65wt％醇溶性树脂、以95％工业乙醇为基准的65wt％的95％工业乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在转速为300转/分的转速下搅拌10分钟，提高转速至800转/分钟继续搅拌10分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度为35℃条件下研磨分散至细度为50微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为350转/分搅拌条件下，缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂、有机膨润土和气相二氧化硅，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为72秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经120目绢布过滤得到铁红防腐涂料。
实施例6
本实施例中所述的铁红防腐涂料，按重量百分比取如下原料：
XT100醇溶性快干防锈漆树脂50％，PAST-1颜料7％，氧化铁红8％，碳酸钙4％，滑石粉5％，95％工业乙醇25％，MGxc-2高效复合催干剂0.2％，有机膨润土0.6％，气相二氧化硅0.2％。
根据上述配比的原料按如下步骤处理用以制备所述铁红防腐涂料：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的75wt％醇溶性树脂、以95％工业乙醇为基准的75wt％的95％工业乙醇、PAST-Ⅰ颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在500转/分钟的转速下搅拌10分钟，提高转速至600转/分钟继续搅拌15分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度为30℃条件下研磨分散至细度为40微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内加入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在转速为400转/分搅拌条件下缓慢地向搅拌釜中加入MGxc-2高效复合催干剂、有机膨润土和气相二氧化硅，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定漆浆粘度为80秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经180目绢布过滤得到铁红防腐涂料。
对实施例1-5制备的防腐涂料进行了物理和化学性能检测，其结果见表1和表2。
表1：本发明的铁红防腐涂料形成的涂层的物理机械性能
表2：本发明防腐涂料形成的涂层的耐化学品性能
| 项目 | 技术指标 | 结果 |
| 耐盐水(500h) | 漆膜无起泡、龟裂、剥落、锈斑 | 合格 |
| 耐盐雾(600h) | 级：1 | 合格 |
| 耐水性(500h) | 漆膜无起泡、龟裂、剥落、锈斑 | 合格 |
| 耐油性 | (汽油、煤油、柴油，常温21d)：漆膜不起泡、不脱落 | 合格 |
| 耐硝基 | 不咬底,不渗色 | 合格 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铁红防腐涂料，其特征在于，其原料按重量百分比包括：
2.根据权利要求1所述的铁红防腐涂料，其特征在于，其原料按重量百分比包括：
3.根据权利要求2所述的铁红防腐涂料，其特征在于，其原料按重量百分比包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的铁红防腐涂料，其特征在于，醇溶性树脂是XT100醇溶性快干防锈漆树脂。
5.根据权利要求1-3任一项所述的铁红防腐涂料，其特征在于，乙醇是质量分数不低于95％的工业乙醇。
6.根据权利要求1-3任一项所述的铁红防腐涂料，其特征在于，催干剂是稀土复合催干剂。
7.根据权利要求1-3任一项所述的铁红防腐涂料，其特征在于，防沉剂是有机膨润土和气相二氧化硅中的一种或两种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的铁红防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、配料：称取以醇溶性树脂为基准的60-80wt％醇溶性树脂、以乙醇为基准的60-80wt％乙醇、PAST-1颜料、氧化铁红、碳酸钙、滑石粉加入配料罐内混合搅拌，在转速为300-500转/分钟的条件下搅拌5-15分钟，然后提高转速至600-800转/分钟继续搅拌5-15分钟；
S2、砂磨分散：将S1中搅拌均匀的物料放入砂磨机中，在研磨温度不超过35℃条件下研磨分散至细度为40-60微米；
S3、调漆检验：将S2中研磨分散加工后的物料放入搅拌釜内，加入剩余的醇溶性树脂和乙醇，在300-500转/分钟的搅拌条件下将催干剂和防沉剂缓慢加入到搅拌釜中，搅拌均匀后得到漆浆，用涂-4杯在25℃条件下测定粘度为70-90秒；
S4、过滤：将S3中调漆检验后的漆浆经120-180目绢布过滤得到高效铁红防腐涂料。
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