CN108102354A - 一种井盖防腐蚀材料及其制作方法 - Google Patents

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许晓嫦
常应祥
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Central South University
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Abstract

本发明公开了一种井盖防腐蚀材料及其制作方法，包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂、水性氨基树脂、环氧丙烯酸树脂、石墨烯、丙烯酸羟乙酯、有机硅、硅酸铝、硅溶胶、聚苯并咪唑、三溴苯酯、聚乙烯醇、甲醇、防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂；其制备流程为制备混合液A、制备混合液B和防腐蚀材料成型；本发明的涂料配方合理，防腐蚀效果好，使井盖使用寿命延长；硅溶胶的加入使涂膜致密且较硬，不产生静电，空气中各种尘埃难粘附；同时加入了防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂，进一步提升了该防腐材料的防腐性能，大大提升了使用的实用性；同时本发明制备方法简单，能有效提升生产效率，适合大范围推广。

Description

一种井盖防腐蚀材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及防腐蚀材料技术领域，具体为一种井盖防腐蚀材料及其制作方法。
背景技术
井盖由于长期与空气及空气中的水分接触，表面极易被氧化形成锈渍，另外金属加工过程中也难免会沾染油污，以及设备维护修理过程中也会接触煤油或汽油等，这些均会导致井盖的腐蚀、老化，降低使用寿命。因此，防止生锈腐蚀相当重要。
所以，如何设计一种井盖防腐蚀材料及其制作方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井盖防腐蚀材料及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井盖防腐蚀材料，包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂70-80份、水性氨基树脂40-50份、环氧丙烯酸树脂20-30份、石墨烯10-12份、丙烯酸羟乙酯2-5份、有机硅3-5份、硅酸铝1-3份、硅溶胶5-8份、聚苯并咪唑1-3份、三溴苯酯2-3份、聚乙烯醇4-6份、甲醇2-4份、防锈剂1-2份、阻燃增稠剂2-3份、粘合促进剂 1-2份和粘接剂3-4份。
根据上述技术方案，所述硅溶胶的制备方法为首先用稀盐酸溶液浸泡离子交换柱内阳离子树脂25-35分钟后，排放出溶液，用清水清洗树脂至排出溶液的pH为7；接着开交换柱，搅拌状态下，从高位槽缓慢加入低度水玻璃溶液，至得到常温下pH值为4-5的新生硅酸溶液；接着再开反应釜，通蒸汽升温，使得釜温大于75℃，从高位槽流放入氢氧化钠溶液，升温至84-86℃，保温14-16分钟，从高位槽流放入新生硅酸溶液后，升温至97-99℃，保温28-32分钟得到釜内溶液pH值为12-15；再从高位槽以2.4-2.6m3/h的速度，温度大于80℃的条件下，加入新生硅酸溶液，每隔10分钟测一次pH值，当pH为9.5-10时，同步滴加氢氧化钠溶液使釜内溶液pH始终保持在9-10之间，当使釜内溶液颜色变成乳白色半透明状即停止添加新生硅酸溶液；最后加料完毕后，升温至97-99℃，搅拌保温50-60分钟，放料入池，通风冷却至60-70℃，启动超滤机超滤后得到成品硅溶胶。
根据上述技术方案，所述防锈剂的制备方法为首先将己内酰胺和氢氧化钠按摩尔比1：0.8-1.5投入水中，使水占总质量的70-90％，升温至60-100℃并保持3-10小时；接着降温到0-20℃，按投入己内酰胺摩尔量的1/5-1/3加入三聚氯氰，保温1-3小时后，加入氢氧化钠调节pH值至7.5-12；再升温至70-100℃并保持5小时，用氢氧化钠调节pH值至7.5-12；接着再降温至20-50℃，过滤后加入盐酸使pH值为1-3，循环搅拌后在30-60℃保温1-5小时；最后压滤获得固体，将固体用去离子水洗涤后再压滤获得防锈剂。
根据上述技术方案，所述阻燃增稠剂的制备方法为首先将羧甲基壳聚糖溶解到水中，用磁力搅拌直到羧甲基壳聚糖完全溶解后，配制成羧甲基壳聚糖水溶液混合液；接着将反应单体加入到上述羧甲基壳聚糖水溶液混合液中得到反应混合液，该反应单体选自对苯乙烯磺酸钠、乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；最后反应混合液在温度50-100℃通氮脱气0.5-1h后，向其中滴加引发剂；然后升温至80℃继续搅拌10-20h，停止反应，然后用乙醇洗涤三次后采用减压过滤，得到阻燃增稠剂。
根据上述技术方案，所述粘接剂的制备方法为首先将甲醛一次性投入反应器，搅拌下加入酸液调pH为2.5-3.5；接着第一次加入尿素、氧化淀粉和面粉，搅拌5-10min后，加热升温至40-50℃，于60-80℃保温反应20-60min；再加入碱液调pH为6.5-7.5，第二次加入尿素、聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min后，于80-90℃保温反应20-60min；接着再加入碱液调pH=7-8，第三次加入聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min 后，于80-90℃保温20-60min；再降温至70-75℃，第四次加入尿素，进行充分搅拌1-5min；最后降温至45℃以下，加入碱液调pH=7-8，出料，即制得粘接剂。
根据上述技术方案，所述消泡剂的制备方法为粘合促进剂的制备方法为首先将原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾在溶剂中反应生成间苯二酚单酚盐；接着将间苯二酚单酚盐与金属盐继续反应，制备得到粘合促进剂；所述原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾的摩尔比为1：1-1：1.1；所述溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、DMF、THF其中的一种或多种。
一种井盖防腐蚀材料的制作方法，包括如下步骤：
1）制备混合液A：先将水性氨基树脂、环氧丙烯酸树脂和石墨烯与聚酰胺树脂，以160-200r/min搅拌均匀，得混合物A；
2）制备混合液B：接着将丙烯酸羟乙酯、有机硅、硅酸铝、硅溶胶、聚苯并咪唑、三溴苯酯和聚乙烯醇与甲醇，以100-150r/min搅拌均匀，得到混合物B；
3）防腐蚀材料成型：最后将混合物B加入到混合物A中，以220-2500r/min搅拌均匀后，在依次加入防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂混合均匀后得到防腐蚀材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的涂料配方合理，防腐蚀效果好，使井盖使用寿命延长；硅溶胶的加入使涂膜致密且较硬，不产生静电，空气中各种尘埃难粘附；同时加入了防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂，进一步提升了该防腐材料的防腐性能，大大提升了使用的实用性；同时本发明制备方法简单，能有效提升生产效率，适合大范围推广。
附图说明
图1是本发明的防腐蚀材料的制备流程结构方框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图1，本发明提供一种井盖防腐蚀材料，包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂70份、水性氨基树脂40份、环氧丙烯酸树脂20份、石墨烯10份、丙烯酸羟乙酯2份、有机硅3份、硅酸铝1份、硅溶胶5份、聚苯并咪唑1份、三溴苯酯2份、聚乙烯醇4份、甲醇2份、防锈剂1份、阻燃增稠剂2份、粘合促进剂 1份和粘接剂3份。
根据上述技术方案，硅溶胶的制备方法为首先用稀盐酸溶液浸泡离子交换柱内阳离子树脂25-35分钟后，排放出溶液，用清水清洗树脂至排出溶液的pH为7；接着开交换柱，搅拌状态下，从高位槽缓慢加入低度水玻璃溶液，至得到常温下pH值为4-5的新生硅酸溶液；接着再开反应釜，通蒸汽升温，使得釜温大于75℃，从高位槽流放入氢氧化钠溶液，升温至84-86℃，保温14-16分钟，从高位槽流放入新生硅酸溶液后，升温至97-99℃，保温28-32分钟得到釜内溶液pH值为12-15；再从高位槽以2.4-2.6m3/h的速度，温度大于80℃的条件下，加入新生硅酸溶液，每隔10分钟测一次pH值，当pH为9.5-10时，同步滴加氢氧化钠溶液使釜内溶液pH始终保持在9-10之间，当使釜内溶液颜色变成乳白色半透明状即停止添加新生硅酸溶液；最后加料完毕后，升温至97-99℃，搅拌保温50-60分钟，放料入池，通风冷却至60-70℃，启动超滤机超滤后得到成品硅溶胶。
根据上述技术方案，防锈剂的制备方法为首先将己内酰胺和氢氧化钠按摩尔比1：0.8-1.5投入水中，使水占总质量的70-90％，升温至60-100℃并保持3-10小时；接着降温到0-20℃，按投入己内酰胺摩尔量的1/5-1/3加入三聚氯氰，保温1-3小时后，加入氢氧化钠调节pH值至7.5-12；再升温至70-100℃并保持5小时，用氢氧化钠调节pH值至7.5-12；接着再降温至20-50℃，过滤后加入盐酸使pH值为1-3，循环搅拌后在30-60℃保温1-5小时；最后压滤获得固体，将固体用去离子水洗涤后再压滤获得防锈剂。
根据上述技术方案，阻燃增稠剂的制备方法为首先将羧甲基壳聚糖溶解到水中，用磁力搅拌直到羧甲基壳聚糖完全溶解后，配制成羧甲基壳聚糖水溶液混合液；接着将反应单体加入到上述羧甲基壳聚糖水溶液混合液中得到反应混合液，该反应单体选自对苯乙烯磺酸钠、乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；最后反应混合液在温度50-100℃通氮脱气0.5-1h后，向其中滴加引发剂；然后升温至80℃继续搅拌10-20h，停止反应，然后用乙醇洗涤三次后采用减压过滤，得到阻燃增稠剂。
根据上述技术方案，粘接剂的制备方法为首先将甲醛一次性投入反应器，搅拌下加入酸液调pH为2.5-3.5；接着第一次加入尿素、氧化淀粉和面粉，搅拌5-10min后，加热升温至40-50℃，于60-80℃保温反应20-60min；再加入碱液调pH为6.5-7.5，第二次加入尿素、聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min后，于80-90℃保温反应20-60min；接着再加入碱液调pH=7-8，第三次加入聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min 后，于80-90℃保温20-60min；再降温至70-75℃，第四次加入尿素，进行充分搅拌1-5min；最后降温至45℃以下，加入碱液调pH=7-8，出料，即制得粘接剂。
根据上述技术方案，消泡剂的制备方法为粘合促进剂的制备方法为首先将原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾在溶剂中反应生成间苯二酚单酚盐；接着将间苯二酚单酚盐与金属盐继续反应，制备得到粘合促进剂；原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾的摩尔比为1：1-1：1.1；溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、DMF、THF其中的一种或多种。
一种井盖防腐蚀材料的制作方法，包括如下步骤：
1）制备混合液A：先将水性氨基树脂、环氧丙烯酸树脂和石墨烯与聚酰胺树脂，以160-200r/min搅拌均匀，得混合物A；
2）制备混合液B：接着将丙烯酸羟乙酯、有机硅、硅酸铝、硅溶胶、聚苯并咪唑、三溴苯酯和聚乙烯醇与甲醇，以100-150r/min搅拌均匀，得到混合物B；
3）防腐蚀材料成型：最后将混合物B加入到混合物A中，以220-2500r/min搅拌均匀后，在依次加入防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂混合均匀后得到防腐蚀材料。
实施例2：请参阅图1，本发明提供一种井盖防腐蚀材料，包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂80份、水性氨基树脂50份、环氧丙烯酸树脂30份、石墨烯12份、丙烯酸羟乙酯5份、有机硅5份、硅酸铝3份、硅溶胶8份、聚苯并咪唑3份、三溴苯酯3份、聚乙烯醇6份、甲醇4份、防锈剂2份、阻燃增稠剂3份、粘合促进剂 2份和粘接剂4份。
根据上述技术方案，硅溶胶的制备方法为首先用稀盐酸溶液浸泡离子交换柱内阳离子树脂25-35分钟后，排放出溶液，用清水清洗树脂至排出溶液的pH为7；接着开交换柱，搅拌状态下，从高位槽缓慢加入低度水玻璃溶液，至得到常温下pH值为4-5的新生硅酸溶液；接着再开反应釜，通蒸汽升温，使得釜温大于75℃，从高位槽流放入氢氧化钠溶液，升温至84-86℃，保温14-16分钟，从高位槽流放入新生硅酸溶液后，升温至97-99℃，保温28-32分钟得到釜内溶液pH值为12-15；再从高位槽以2.4-2.6m3/h的速度，温度大于80℃的条件下，加入新生硅酸溶液，每隔10分钟测一次pH值，当pH为9.5-10时，同步滴加氢氧化钠溶液使釜内溶液pH始终保持在9-10之间，当使釜内溶液颜色变成乳白色半透明状即停止添加新生硅酸溶液；最后加料完毕后，升温至97-99℃，搅拌保温50-60分钟，放料入池，通风冷却至60-70℃，启动超滤机超滤后得到成品硅溶胶。
根据上述技术方案，防锈剂的制备方法为首先将己内酰胺和氢氧化钠按摩尔比1：0.8-1.5投入水中，使水占总质量的70-90％，升温至60-100℃并保持3-10小时；接着降温到0-20℃，按投入己内酰胺摩尔量的1/5-1/3加入三聚氯氰，保温1-3小时后，加入氢氧化钠调节pH值至7.5-12；再升温至70-100℃并保持5小时，用氢氧化钠调节pH值至7.5-12；接着再降温至20-50℃，过滤后加入盐酸使pH值为1-3，循环搅拌后在30-60℃保温1-5小时；最后压滤获得固体，将固体用去离子水洗涤后再压滤获得防锈剂。
根据上述技术方案，阻燃增稠剂的制备方法为首先将羧甲基壳聚糖溶解到水中，用磁力搅拌直到羧甲基壳聚糖完全溶解后，配制成羧甲基壳聚糖水溶液混合液；接着将反应单体加入到上述羧甲基壳聚糖水溶液混合液中得到反应混合液，该反应单体选自对苯乙烯磺酸钠、乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；最后反应混合液在温度50-100℃通氮脱气0.5-1h后，向其中滴加引发剂；然后升温至80℃继续搅拌10-20h，停止反应，然后用乙醇洗涤三次后采用减压过滤，得到阻燃增稠剂。
根据上述技术方案，粘接剂的制备方法为首先将甲醛一次性投入反应器，搅拌下加入酸液调pH为2.5-3.5；接着第一次加入尿素、氧化淀粉和面粉，搅拌5-10min后，加热升温至40-50℃，于60-80℃保温反应20-60min；再加入碱液调pH为6.5-7.5，第二次加入尿素、聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min后，于80-90℃保温反应20-60min；接着再加入碱液调pH=7-8，第三次加入聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min 后，于80-90℃保温20-60min；再降温至70-75℃，第四次加入尿素，进行充分搅拌1-5min；最后降温至45℃以下，加入碱液调pH=7-8，出料，即制得粘接剂。
根据上述技术方案，消泡剂的制备方法为粘合促进剂的制备方法为首先将原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾在溶剂中反应生成间苯二酚单酚盐；接着将间苯二酚单酚盐与金属盐继续反应，制备得到粘合促进剂；原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾的摩尔比为1：1-1：1.1；溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、DMF、THF其中的一种或多种。
一种井盖防腐蚀材料的制作方法，包括如下步骤：
1）制备混合液A：先将水性氨基树脂、环氧丙烯酸树脂和石墨烯与聚酰胺树脂，以160-200r/min搅拌均匀，得混合物A；
2）制备混合液B：接着将丙烯酸羟乙酯、有机硅、硅酸铝、硅溶胶、聚苯并咪唑、三溴苯酯和聚乙烯醇与甲醇，以100-150r/min搅拌均匀，得到混合物B；
3）防腐蚀材料成型：最后将混合物B加入到混合物A中，以220-2500r/min搅拌均匀后，在依次加入防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂混合均匀后得到防腐蚀材料。
基于上述，本发明的优点在于，本发明的涂料配方合理，防腐蚀效果好，使井盖使用寿命延长；硅溶胶的加入使涂膜致密且较硬，不产生静电，空气中各种尘埃难粘附；同时加入了防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂，进一步提升了该防腐材料的防腐性能，大大提升了使用的实用性；同时本发明制备方法简单，能有效提升生产效率，适合大范围推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚酰胺树脂70-80份、水性氨基树脂40-50份、环氧丙烯酸树脂20-30份、石墨烯10-12份、丙烯酸羟乙酯2-5份、有机硅3-5份、硅酸铝1-3份、硅溶胶5-8份、聚苯并咪唑1-3份、三溴苯酯2-3份、聚乙烯醇4-6份、甲醇2-4份、防锈剂1-2份、阻燃增稠剂2-3份、粘合促进剂 1-2份和粘接剂3-4份。
2.根据权利要求1的一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：所述硅溶胶的制备方法为首先用稀盐酸溶液浸泡离子交换柱内阳离子树脂25-35分钟后，排放出溶液，用清水清洗树脂至排出溶液的pH为7；接着开交换柱，搅拌状态下，从高位槽缓慢加入低度水玻璃溶液，至得到常温下pH值为4-5的新生硅酸溶液；接着再开反应釜，通蒸汽升温，使得釜温大于75℃，从高位槽流放入氢氧化钠溶液，升温至84-86℃，保温14-16分钟，从高位槽流放入新生硅酸溶液后，升温至97-99℃，保温28-32分钟得到釜内溶液pH值为12-15；再从高位槽以2.4-2.6m3/h的速度，温度大于80℃的条件下，加入新生硅酸溶液，每隔10分钟测一次pH值，当pH为9.5-10时，同步滴加氢氧化钠溶液使釜内溶液pH始终保持在9-10之间，当使釜内溶液颜色变成乳白色半透明状即停止添加新生硅酸溶液；最后加料完毕后，升温至97-99℃，搅拌保温50-60分钟，放料入池，通风冷却至60-70℃，启动超滤机超滤后得到成品硅溶胶。
3.根据权利要求1的一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：所述防锈剂的制备方法为首先将己内酰胺和氢氧化钠按摩尔比1：0.8-1.5投入水中，使水占总质量的70-90％，升温至60-100℃并保持3-10小时；接着降温到0-20℃，按投入己内酰胺摩尔量的1/5-1/3加入三聚氯氰，保温1-3小时后，加入氢氧化钠调节pH值至7.5-12；再升温至70-100℃并保持5小时，用氢氧化钠调节pH值至7.5-12；接着再降温至20-50℃，过滤后加入盐酸使pH值为1-3，循环搅拌后在30-60℃保温1-5小时；最后压滤获得固体，将固体用去离子水洗涤后再压滤获得防锈剂。
4.根据权利要求1的一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：所述阻燃增稠剂的制备方法为首先将羧甲基壳聚糖溶解到水中，用磁力搅拌直到羧甲基壳聚糖完全溶解后，配制成羧甲基壳聚糖水溶液混合液；接着将反应单体加入到上述羧甲基壳聚糖水溶液混合液中得到反应混合液，该反应单体选自对苯乙烯磺酸钠、乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；最后反应混合液在温度50-100℃通氮脱气0.5-1h后，向其中滴加引发剂；然后升温至80℃继续搅拌10-20h，停止反应，然后用乙醇洗涤三次后采用减压过滤，得到阻燃增稠剂。
5.根据权利要求1的一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：所述粘接剂的制备方法为首先将甲醛一次性投入反应器，搅拌下加入酸液调pH为2.5-3.5；接着第一次加入尿素、氧化淀粉和面粉，搅拌5-10min后，加热升温至40-50℃，于60-80℃保温反应20-60min；再加入碱液调pH为6.5-7.5，第二次加入尿素、聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min后，于80-90℃保温反应20-60min；接着再加入碱液调pH=7-8，第三次加入聚醋酸乙烯和间苯二酚，搅拌5-10min 后，于80-90℃保温20-60min；再降温至70-75℃，第四次加入尿素，进行充分搅拌1-5min；最后降温至45℃以下，加入碱液调pH=7-8，出料，即制得粘接剂。
6.根据权利要求1的一种井盖防腐蚀材料，其特征在于：所述消泡剂的制备方法为粘合促进剂的制备方法为首先将原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾在溶剂中反应生成间苯二酚单酚盐；接着将间苯二酚单酚盐与金属盐继续反应，制备得到粘合促进剂；所述原料间苯二酚与甲醇钠、乙醇钠或醋酸钾的摩尔比为1：1-1：1.1；所述溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、DMF、THF其中的一种或多种。
7.一种井盖防腐蚀材料的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）制备混合液A：先将水性氨基树脂、环氧丙烯酸树脂和石墨烯与聚酰胺树脂，以160-200r/min搅拌均匀，得混合物A；
2）制备混合液B：接着将丙烯酸羟乙酯、有机硅、硅酸铝、硅溶胶、聚苯并咪唑、三溴苯酯和聚乙烯醇与甲醇，以100-150r/min搅拌均匀，得到混合物B；
3）防腐蚀材料成型：最后将混合物B加入到混合物A中，以220-2500r/min搅拌均匀后，在依次加入防锈剂、阻燃增稠剂、粘合促进剂和粘接剂混合均匀后得到防腐蚀材料。
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