CN104403532A

CN104403532A - 一种构筑锈层与基材结合的树脂涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN104403532A
Application number: CN201410733599.XA
Authority: CN
Inventors: 高延敏; 李丽英; 韩莲; 冯清; 王丹
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Huaian Kenan New Material Co., Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2034-12-04
Also published as: CN104403532B

Abstract

本发明公布了一种构筑锈层与基材结合的树脂涂料，利用Diels-Alder反应制备出可以对锈层作用的功能分子的涂料组合物。它的组分为：水溶性醇酸树脂20～50wt％；功能分子3～10wt％；有机锡0.5～3wt％；硫酸钡20～60wt％；吐温800.5～3wt％；气相二氧化硅1～5wt％；乙二醇丁醚1～10wt％。本发明的优点在于可以依据所选择树脂灵活的设计功能分子，而且反应简单，无需催化剂，只是依据分子结构中连接的官能基团的不同，改变合成温度就可以获得所需要的化合物，而且反应的副产物也不影响其性能。

Description

一种构筑锈层与基材结合的树脂涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种直接在锈层上或旧漆上涂装的防腐涂料，具体是涉及一种用于在带锈基材上直接涂装的防腐涂料。

背景技术

在直接将涂料涂装到基材上时，铁锈疏松与基材结合力小，具有对金属腐蚀性是其最大的问题。克服这种问题，单纯依赖改性树脂难以奏效，这是因为树脂粘度大，表面张力大难以扩散到锈层的内部，与有害的铁锈作用，使之转化为无害，与基材结合力大，与树脂附着强的表面。

1959年，物理学家费曼创造性提出了：以原子、分子为基元，由自下而上的方式实现功能体系的思路。铁锈表面的涂层本质上，涉及铁锈与基材，铁锈与树脂作用。这种作用的实质预设的功能是通过特定分子与铁锈分子的构筑作用，通过分子与铁锈反应，获得作用产物具有与基材、与涂覆在铁锈与分子作用产物具有极强的结合力，并锈层作用后的产物，不具有对涂层的破坏作用，也无对金属基材的腐蚀能力。

显然，对于预设的分子功能是一边具有连接树脂能力，一边具有凝聚疏松铁锈，使铁锈疏松的铁锈，经过特定分子的作用，变成结实的，在钢铁上，具有牢固附着力的物质。

研究人员通过在固体表面上修饰有机薄膜，来调控固体表面性质的历史，可以追溯到早期，但那些结果都是无意识中达到的。

表面构筑物的性能主要分子与锈层之间的作用，和作用后的分子结构，因为基材的铁锈的成分基本固定，在这种前提下，作用的效果更取决于所选中的作用的分子，尤其是作用分子的结构。

从设计、构筑表面产物结构角度的出发，表面产物的结构可以看成由有机分子模块与铁锈模块“装配”而成，节点模块的作用方式决定了表面产物的物理性质，构成节点的模块的结构基元是由功能基与分子骨架组成，而连接节点的是分子基元上的各种基团，如，羧基，羟基，氨基，巯基等。刚性的分子骨架决定了分子结构，而基团决定了连接的强度和性质。实践表明，在保持连接分子节点的基团不变的情况下，通过调节连接点模块的间距即分子骨架，就可以在一定的尺度内实现对作用产物物理性能的调节。综上所述，改变锈层表面的性质是可以依赖功能设计完成。因此，本发明以此为基础通过引入功能分子，通过功能分子的渗透作用，改变锈层表面性质，提供以使疏松的铁锈变成坚固，在制备过程中不会出现影响涂料性能的其他副产物，具有良好附着力的涂料。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供以使疏松的铁锈变成坚固，具有良好附着力的涂料。

本发明的另一目的是上述涂料的制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种构筑锈层与基材结合的树脂涂料，所述涂料组合物包括如下的物质，其质量百分比为：

进一步地，所述功能分子的结构为：其中，R为烷基，包括1～18碳原子的烷基，m为包括带有羧基、氨基、环氧基、羟基的烷基，X包括COOH、OH、NH₂、F、Cl中的一种；所述功能分子的反应过程如下：

其中反应条件为：按1:1的摩尔比发生加成反应得到。

进一步地，所述功能分子的结构为：所述功能分子结构为：

其反应过程如下：

上述的筑锈层与基材结合的树脂涂料的制备方法，所述的组合物制备方法是，称取相应重量份原料组份，然后混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为5～30微米。

有益效果：本发明相对于现有技术而言，具有以下优点：

(1)可以依据所选择树脂灵活的设计功能分子，能够使铁锈与基材较好的结合，并且也不会产生对涂层的破坏，生产方便，成本低等；

(2)反应简单，无需催化剂，只是依据分子结构中连接的官能基团的不同，改变合成温度就可以获得所需要的化合物，而且反应的副产物也不影响其性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为5微米。

实施例效果：耐盐雾时间1020h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级，耐冲击性为50cm。

实施例2：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为30微米。

实施例效果：耐盐雾时间1115h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级，耐冲击性为45cm。

实施例3：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为10微米。

实施例效果：耐盐雾时间1300h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为50cm。

实施例4：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌，研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为24微米。

实施例效果：耐盐雾时间990h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为40cm。

实施例5：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为20微米。

实施例效果：耐盐雾时间1220h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为50cm。

实施例6：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为17微米。

实施例效果：耐盐雾时间1380h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为40cm。

实施例7：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为18微米。

实施例效果：耐盐雾时间1370h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为50cm。

实施例8：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

实施例效果：耐盐雾时间940h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为45cm。

实施例9：

本涂料的组合物组分配比为(质量百分含量)：

其中，功能分子具有如下的结构：

将上述组合物按照比例称量、混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为26微米。

实施例效果：耐盐雾时间1360h，盐雾试验后涂层在锈层上的附着力1级。耐冲击性为50cm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种构筑锈层与基材结合的树脂涂料，其特征在于：所述涂料组合物包括如下的物质，其质量百分比为：

2.根据权利要求1所述的筑锈层与基材结合的树脂涂料，其特征在于：所述功能分子的结构为：其中R为烷基，包括1～18碳原子的烷基，m为包括带有羧基、氨基、环氧基、羟基的烷基，X包括COOH、OH、NH₂、F、Cl中的一种。

3.根据权利要求2所述的筑锈层与基材结合的树脂涂料，其特征在于：所述功能分子的结构为：所述功能分子结构为：

其中n为1～4。

4.根据权利要求2所述的筑锈层与基材结合的树脂涂料，其特征在于：所述功能分子的反应过程如下：

其中反应条件为：按1:1的摩尔比发生加成反应得到。

5.根据权利要求3所述的筑锈层与基材结合的树脂涂料，其特征在于：所述功能分子的反应过程如下：

6.根据权利要求1所述的筑锈层与基材结合的树脂涂料的制备方法，其特征在于：所述的组合物制备方法是，称取相应重量份原料组份，然后混合、搅拌、研磨、包装既可，其研磨到要求颗粒的粒径为5～30微米。