CN106398473A - 一种带锈锌修复涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带锈锌修复涂料，包括甲组分和乙组分，以质量份计，甲组分包括环氧树脂10‑30份、第一溶剂8‑16份、助剂3‑6份及颜填料60‑85份，乙组分包括固化剂80份和第二溶剂20份；甲乙组分比例为100:(10～30)；其中，所述颜填料主要包括磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉。可以带锈涂装，同时，实现镀锌层的锌修复，有效的提高了镀锌钢防腐后的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种低表面处理涂料，尤其指同时适用于带锈镀锌钢及带锈钢材的低表面处理富锌涂料。
背景技术
带锈涂装是用一种新型带锈涂料，直接涂于有轻微锈蚀表面的涂装方法。所用的带锈涂料有将锈层的不稳定铁氧化物转变为稳定铁氧化物的稳定型带锈涂料；将贴附于铁基体表面的比较紧密的锈层用渗透性漆料将其包围而不扩大锈蚀的渗透型带锈涂料；将锈层转化为另一种物质，形成牢固的保护膜的转化型带锈涂料等不同类型。它适用于不易彻底除锈的制件，改善了劳动条件，提高了工效。
带锈涂料(低表面处理涂料)最早开始于上世纪30年代的德国，是指那些可以涂覆在手工或动力工具打磨(St2/St3)的表面、旧涂层表面的涂料。由于人工除锈成本的不断增加，带锈涂料以其较低的成本和优异的防腐性能，越来越受到重视。
目前带锈涂料主要都是针对锈蚀钢材开发，针对镀锌钢的带锈涂料较少见到报道。镀锌钢由于其优异的耐蚀性能广泛应用于各行业中，锈蚀后的镀锌钢也需要涂料防腐维护。适用于镀锌钢的带锈涂料有着广阔的市场前景。发明专利201410251084.6中给出了一种自修复功能的环氧带锈涂料，但是涂料所述是对钢基体的修复，对镀锌钢上具备阴极保护的锌层并无修复。发明专利201010261213.1给出了一种镀锌钢材用低表面处理带锈防锈底漆，专利中依靠复合酸作为锈蚀转化剂，若涂刷在基材锈蚀较轻的部位会导致酸侵蚀基体，若涂刷在基材锈蚀较严重的部位会导致不能完全转化，且酸的添加会导致与填料中的锌粉发生反应，不利于涂料体系的稳定。且专利201010261213.1中锌粉含量较少，难以实现涂膜对基体的阴极保护作用，达不到锌修复的效果。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种带锈锌修复涂料，可以带锈涂装，同时，实现镀锌层的锌修复，有效的提高了镀锌钢防腐后的使用寿命。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种带锈锌修复涂料，包括甲组分和乙组分，以质量份计，甲组分包括环氧树脂10-30份、第一溶剂8-16份、助剂3-6份及颜填料60-85份，乙组分包括固化剂80份和第二溶剂20份；甲乙组分比例为100:(10～30)；其中，所述颜填料主要包括磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉。助剂是为了改善涂料性能，在满足使用效果的前提下，较少的使用量是合适的。
优选的，所述磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉的质量比为1:1.5-4:30-50。磷酸锌和三聚磷酸铝添加过量会降低涂膜的屏蔽性能，太少又会影响对锈层的转化。该比例为涂膜耐蚀性能以及阴极保护性能较好的比例。
优选的，所述环氧树脂牌号为E44或E20。与其他牌号的环氧树脂相比，牌号为E44或E20的环氧树脂更适合用作防腐涂料。
优选的，所述第一溶剂和第二溶剂均为有机溶剂。与其他溶剂相比，有机溶剂的对本发明涂料体系的原料溶解度更高，而且控制了成本。
进一步优选的，所述有机溶剂为二甲苯、丁醇、乙酸丁酯中一种或几种。选择二甲苯、丁醇和乙酸丁酯为溶剂，首先，二甲苯、丁醇和乙酸丁酯的能够将可以溶解的原料更快更好的溶解，其次，二甲苯、丁醇和乙酸丁酯的成本较低，获取方便，第三，与其他溶剂相比，二甲苯、丁醇和乙酸丁酯的毒性较低，对工作人员的伤害较小。
优选的，所述助剂为分散剂、防沉剂和消泡剂。
分散剂(Dispersant)是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的药剂。分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性，具体体现在以下几个方面：缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降。
防沉剂是一类涂料的流变控制利，它使涂料具有触变性，黏度大大高于增稠剂大部分能赋予涂料触变性。
消泡剂是破泡剂、抑泡剂、脱泡剂的总称，其消泡过程包括破泡-抑泡-脱泡。破泡为相对于泡沫(泡沫聚合体)，从空气侧侵入泡中，将泡合一破坏。抑泡为从液体侧侵入泡中，将泡合一破坏，令泡沫难以产生。脱泡为从气泡的界面侵入泡中，令气泡合一浮出液面。消泡剂的优点为：1、消泡快，抑泡性能好。2、不影响起泡体系的基本性质。3、扩散性、渗透性好。4、化学性稳定。5、无生理活性，无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆，安全性高。
本发明助剂采用分散剂、防沉剂和消泡剂的组合，通过分散剂、防沉剂和消泡剂的配合作用使得本发明涂料产品色泽均匀、外观更佳，长时间不分层、储存时间更长，同时提高本发明涂料的涂装性能。
进一步优选的，所述分散剂、防沉剂和消泡剂的质量比为1:0.5-1.5:2-3。采用该比例的分散剂、防沉剂和消泡剂的配合效果更好，能够进一步提高本发明涂料的产品性能。
进一步优选的，所述分散剂为丙二醇甲醚醋酸酯或N-甲基吡咯烷酮。针对本发明涂料体系，采用丙二醇甲醚醋酸酯或N-甲基吡咯烷酮的分散效果更好。
进一步优选的，所述防沉剂为有机膨润土。有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。有机膨润土相比于其他防沉剂，成本更低，更容易获得，防沉效果也比较理想。
进一步优选的，所述消泡剂为异链烷烃或二异丁基酮。针对本发明涂料体系，采用异链烷烃或二异丁基酮的消泡效果更好。
一种上述带锈锌修复涂料在锈蚀钢材中的应用。
一种上述带锈锌修复涂料在锈蚀钢材中的使用方法，将涂料刷涂在表面除锈等级St2的锈蚀钢材或轻微锈蚀的镀锌钢试样上，刷涂厚度35-45微米。
将带锈锌修复涂料涂覆在表面除锈等级St2的锈蚀钢材或轻微锈蚀的镀锌钢试样，能够提升带锈锌修复涂料的涂装效果，限定刷涂厚度35-45微米，既能保证带锈锌修复涂料的最佳涂装效果，还能减少带锈锌修复涂料的用量，从而降低涂装成品。
本发明的有益效果为：
1.本发明以环氧树脂为基料，以复合磷酸盐为锈蚀转化剂，附以有机助剂可实现镀锌钢的带锈涂装，大幅降低了人工除锈成本；
2.本发明涂料中添加了大量锌粉，在带锈涂装的同时实现了镀锌钢的锌修复，提升了防腐效果，延长了镀锌钢的使用寿命；
3.本发明同时适用于锈蚀钢材，在实现钢材带锈防腐的同时，还可以对钢基体实现阴极保护。
4.本发明配方价格成本低，适宜大规模生产应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种带锈锌修复涂料的制备方法包括以下步骤：
甲组份：首先称量100g环氧树脂E44，往树脂中添加二甲苯42g，再添加丁醇18g，使用玻璃棒搅拌均匀，保证溶剂与树脂均匀分散。加入250g的500目锌粉，玻璃棒搅拌均匀。然后依次加入三聚磷酸铝40g，磷酸锌10g，分散剂DISPERBYK-110(丙二醇甲醚醋酸酯)5g，有机膨润土5g，消泡剂BYK-054(异链烷烃)10g。把涂料置于高速分散釜中，以1000r/min的速度高速分散2h，待用。
乙组分：称取聚酰胺650固化剂80g，添加二甲苯14g，丁醇6g，搅拌均匀，待用。
混合甲乙两组分，搅拌2min，用刷子刷涂在表面除锈等级St2的锈蚀钢材和轻微锈蚀的镀锌钢试样上。刷涂一道，每道厚度约40微米，成灰色。
实施例2
一种带锈锌修复涂料的制备方法包括以下步骤：
甲组份：首先称量80g环氧树脂E44，往树脂中添加二甲苯35g，再添加丁醇15g，使用玻璃棒搅拌均匀，保证溶剂与树脂均匀分散。加入305g的500目锌粉，玻璃棒搅拌均匀。然后依次加入三聚磷酸铝30g，磷酸锌10g，分散剂DISPERBYK-410(N甲基吡咯烷酮)5g，有机膨润土5g，BYK-066(二异丁基酮)15g。把涂料置于高速分散釜中，以1000r/min的速度高速分散2h，待用。
乙组分：称取腰果酚改性固化剂60g，添加二甲苯7g，丁醇3g，搅拌均匀，待用。
混合甲乙两组分，搅拌2min，用刷子刷涂在表面除锈等级St2的锈蚀钢材和轻微锈蚀的镀锌钢试样上。刷涂一道，每道厚度约40微米，成灰色。
实施例3
一种带锈锌修复涂料的制备方法包括以下步骤：
甲组份：首先称量50g环氧树脂E44，往树脂中添加二甲苯28g，再添加丁醇12g，使用玻璃棒搅拌均匀，保证溶剂与树脂均匀分散。加入350g的500目锌粉，玻璃棒搅拌均匀。然后依次加入三聚磷酸铝15g，磷酸锌10g，分散剂DISPERBYK-110(丙二醇甲醚醋酸酯)5g，有机膨润土5g，消泡剂BYK-054(异链烷烃)15g。把涂料置于高速分散釜中，以1000r/min的速度高速分散2h，待用。
乙组分：称取聚酰胺650固化剂40g，添加二甲苯7g，丁醇3g，搅拌均匀，待用。
混合甲乙两组分，搅拌2min，用刷子刷涂在表面除锈等级St2的锈蚀钢材和轻微锈蚀的镀锌钢试样上。刷涂一道，每道厚度约40微米，成灰色。
实验室测试了对实施例1-3的关键性能指标进行测试，结果如表1所示。
表1
上述实施例虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种带锈锌修复涂料，其特征是，包括甲组分和乙组分，以质量份计，甲组分包括环氧树脂10-30份、第一溶剂8-16份、助剂3-6份及颜填料60-85份，乙组分包括固化剂80份和第二溶剂20份；甲乙组分比例为100:(10～30)；其中，所述颜填料主要包括磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉。
2.如权利要求1所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉的质量比为1:1.5-4:30-50。
3.如权利要求1所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述环氧树脂牌号为E44或E20。
4.如权利要求1所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述助剂为分散剂、防沉剂和消泡剂。
5.如权利要求4所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述分散剂、防沉剂和消泡剂的质量比为1:0.5-1.5:2-3。
6.如权利要求4所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述分散剂为丙二醇甲醚醋酸酯或N-甲基吡咯烷酮。
7.如权利要求4所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述防沉剂为有机膨润土。
8.如权利要求4所述的一种带锈锌修复涂料，其特征是，所述消泡剂为异链烷烃或二异丁基酮。
9.一种如权利要求1-8任一所述的带锈锌修复涂料在锈蚀钢材中的应用。
10.一种如权利要求1-8任一所述的带锈锌修复涂料在锈蚀钢材中的使用方法，将涂料刷涂在表面除锈等级St2的锈蚀钢材或轻微锈蚀的镀锌钢试样上，刷涂厚度35-45微米。
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