CN105623505A - 一种耐高温冷喷锌防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高温冷喷锌防腐涂料，其组成原料的重量份为：石墨烯3-4、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40，消泡剂10-20、流平剂5-8、固化剂5-8、填充剂30-70，以及组分B包括聚硼硅氧烷30-40、铝粉60-70、柠檬酸三乙酯14-16。所述的冷喷锌涂料适用于海工环境的海上风电设备防护，或者用于内陆管径的陆上钢结构的长效防腐。

Description

一种耐高温冷喷锌防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料领域，具体涉及一种耐高温烯冷喷锌防腐涂料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，在众多涂料品种中环氧树脂在防腐涂料中占据首屈一指的位置，被广泛的当做金属防腐的涂层材料之一，具有较强粘结力、耐化学腐蚀等优点，还具有耐水性能，并且产量也较大。并且可以添加各种填料，但是其效果不如新出现的产品冷喷锌涂料。例如CN101407690A公开了一种双组份环氧富锌底漆及制备方法。甲组份按重量份数计由以下组分构成：环氧树脂14份，锌粉54-71份，填料4-20份，防沉助剂1-3份，溶剂9份；乙组分包括以下组分和质量百分比含量：固化剂40％，溶剂60％；甲乙组分的质量配比为8∶1-15∶1。该发明所得到的涂料耐盐雾时间只有3天，即72小时，且需要的锌粉在54-71份。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供新的冷喷锌涂料。本发明的技术方案是：一种耐高温冷喷锌防腐涂料，其组成原料的重量份为：石墨烯3-4、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40，消泡剂10-20、流平剂5-8、固化剂5-8、填充剂30-70，以及组分B包括聚硼硅氧烷30-40、铝粉60-70、柠檬酸三乙酯14-16。
进一步的，本发明还提供一种所述的耐高温冷喷锌防腐涂料的制备防腐，具体为：(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在200-500转/分的转速进行搅拌分散30-80min；(2)保持200-500转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置10-15min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理；(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1000-1200转/分，保温在80-90℃匀速搅拌30-40min(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1000-1200转/分的转速下搅拌10min，组分B的制备过程是按照上述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌15-20min，搅拌速度为800-1000转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持300-500转/分10-20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。
优选，所述填充物选自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为10-50nm，浓度为10-50wt％。
优选，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸。
优选，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，进一步优选三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃，中温度固化效果好，低温性能良好。
对该方法的进一步优选，可选择如下具体步骤，(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在250转/分的转速进行搅拌分散50min；(2)保持280转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置12min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1100转/分，保温在90℃匀速搅拌35min。(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1100转/分的转速下搅拌10min，得到石墨烯冷喷锌防腐涂料；组分B的制备过程是按照权利要求1所述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌18min，搅拌速度为900转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持400转/分20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。
本发明还提供上述方法或上述防腐涂料的具体应用，例如冷喷锌涂料适用于海工环境的海上风电设备防护，或者用于内陆管径的陆上钢结构的长效防腐。
本发明所述的石墨烯冷喷锌防腐涂料的应用，所述的冷喷锌涂料适用于海上与陆上钢结构的长效防腐。首先，加入了组分B即聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯明显的增强了涂料的附着力和柔韧性，以及抗冲击强度达到了45-50g.cm(GB/T1732-93测试法)。其次结合在由于调整了石墨烯和锌粉重量比，得到的涂料的固化效果更好，处于本领域技术人员的预期，分阶段加料搅拌，保证了涂料的细度，以及柔韧性，在制备过程中静置期间，发明人发现加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂的静置使得涂料具有优良的附着力和冲击强度。改善了涂料的使用性能。本发明提供的防腐环氧树脂涂料在减少了大量锌的同时，保证了防腐的要求，避免了富锌涂料带来的环境污染和焊接过程中产生有害气体的危害。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明白，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本发明的耐高温冷喷锌防腐涂料制备方法，包括如下步骤：首先拟定产品配比为，其组成原料的重量份为：石墨烯4、聚丙烯醋酸乙烯酯15、环氧树脂38、锌粉210、滑石粉40，消泡剂20、流平剂8、固化剂8、填充剂70，以及组分B包括聚硼硅氧烷40、铝粉70、柠檬酸三乙酯16。具体而言，该实施例中优选的填充物选自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为50nm，浓度为50wt％，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，进一步的三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃。所述方法包括如下步骤：(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在500转/分的转速进行搅拌分散80min；(2)保持500转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置15min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1200转/分，保温在90℃匀速搅拌40min。(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1200转/分的转速下搅拌10min，组分B的制备过程是按照上述述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌18min，搅拌速度为900转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持400转/分20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。得到石墨烯冷喷锌防腐涂料。
实施例2
本发明的耐高温冷喷锌防腐涂料制备方法，包括如下步骤：首先拟定产品配比为，其组成原料的重量份为：石墨烯3、聚丙烯醋酸乙烯酯10、环氧树脂20、锌粉70、滑石粉17，消泡剂10、流平剂5、固化剂5、填充剂30-70，以及组分B包括聚硼硅氧烷30、铝粉60、柠檬酸三乙酯14。具体而言，该实施例中优选的填充物选自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为10nm，浓度为10wt％，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，优选三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃，所述方法包括如下步骤：(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在200-500转/分的转速进行搅拌分散30min；(2)保持200转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置10min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1000转/分，保温在80℃匀速搅拌30min。(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1000转/分的转速下搅拌10min，组分B的制备过程是按照上述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌20min，搅拌速度为1000转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持400转/分20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。
按照本实施例的配方及其制备方法得到防腐材料的各项性能指标，结果如表1。
表1实施例制得涂料质量指标(取平均值)
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温冷喷锌防腐涂料，其组成原料的重量份为：包括组分A和组分B，组分A和组分B中的各组分均相比于所述涂料的总重量计，其中组分A包括石墨烯3-4、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40，消泡剂10-20、流平剂5-8、固化剂5-8、填充剂30-70、以及组分B包括聚硼硅氧烷30-40、铝粉60-70、柠檬酸三乙酯14-16。
2.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述填充物选自二氧化硅溶液。
3.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为10-50nm，浓度为10-50wt％。
4.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸。
5.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，进一步优选三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃。
6.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选石墨烯4、聚丙烯醋酸乙烯酯15、环氧树脂38、锌粉210、滑石粉40，消泡剂20、流平剂8、固化剂8、填充剂70。
7.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选石墨烯3、聚丙烯醋酸乙烯酯10、环氧树脂20、锌粉70、滑石粉17，消泡剂10、流平剂5-8、固化剂5、填充剂30。
8.一种如权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：组分A的制备过程如下：(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在200-500转/分的转速进行搅拌分散30-80min；(2)保持200-500转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置10-15min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1000-1200转/分，保温在80-90℃匀速搅拌30-40min，(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1000-1200转/分的转速下搅拌10min。组分B的制备过程是按照权利要求1所述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌15-20min，搅拌速度为800-1000转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持300-500转/分10-20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：(1)按照上述比例关系，将锌粉和石墨烯混合均匀，在250转/分的转速进行搅拌分散50min；(2)保持280转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置12min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1100转/分，保温在90℃匀速搅拌35min。(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1100转/分的转速下搅拌10min，得到石墨烯冷喷锌防腐涂料；组分B的制备过程是按照权利要求1所述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌18min，搅拌速度为900转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持400转/分20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。
10.如前述权利要求任一项所述的方法制备的冷喷锌涂料或任一项权利要求所述的涂料的应用，其特征在于，所述的冷喷锌涂料适用于海工环境的海上风电设备防护，或者用于内陆管径的陆上钢结构的长效防腐。
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