一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐腐蝕涂料的生產(chǎn)制備領(lǐng)域，特別是一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)受陽光、風(fēng)沙、雨雪、霜露及一年四季的溫度和濕度變化作用，其中大氣中的氧和水分是造成戶外鋼鐵結(jié)構(gòu)腐蝕的重要因素，引起電化學(xué)腐蝕；工業(yè)氣體含有S02、C02、N02、CI2、H2S及NH3等，這些成份雖然含量很小，但對鋼鐵的腐蝕危害都是不可忽視的，其中S02影響最大，CI2可使金屬表面鈍化膜遭到破壞；這些氣體溶于水中呈酸性，形成酸雨，腐蝕金屬設(shè)施。
[0003]在防腐涂料中，環(huán)氧涂料是應(yīng)用最廣泛的涂料品種之一。環(huán)氧涂料具有優(yōu)異的附著力，機(jī)械強(qiáng)度和防腐蝕性，以及良好的耐堿性、耐水性、絕緣性，是涂料中應(yīng)用最廣泛的品種之一；但是目前純環(huán)氧涂料成本高，中國專利號CN200810140802.7，發(fā)明名稱為《一種單一固化劑實現(xiàn)四季施工的可重涂型通用環(huán)氧防銹漆》，該發(fā)明公開了一種低分子量雙酚A環(huán)氧樹脂作為基料，在配方中引入帶支鏈的活性稀釋劑的防腐涂料，該專利屬于純環(huán)氧樹脂涂料，成本高，相對于成本高的純環(huán)氧樹脂涂料，改性環(huán)氧涂料成本低，性能上可與純環(huán)氧涂料媲美，引起了人們的關(guān)注。
[0004]海洋大氣的特點是含有大量的鹽，主要是NaCI，鹽顆粒沉降在金屬表面上，由于它具有吸潮性及增大表面液膜的導(dǎo)電作用同時Cl-本身又具有很強(qiáng)的侵蝕性，因而加重了金屬表面的腐蝕；鋼結(jié)構(gòu)離海岸越近腐蝕也越嚴(yán)重，其腐蝕速度比內(nèi)陸大氣中高出許多倍；傳統(tǒng)的防腐底漆已經(jīng)解決不了日趨月異的環(huán)境變化，所以開發(fā)高檔次的防腐產(chǎn)品變的尤為重要；在工業(yè)生產(chǎn)中，很多機(jī)器設(shè)備是在高溫下運行的，因此高溫腐蝕值得重視；在各種高溫防腐技術(shù)中，耐高溫涂料具有獨特的優(yōu)越性，因此耐高溫涂料在高溫防腐領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料及其制備方法。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料，包括甲乙兩組份，所述甲組分為一雙組份組合物由A、B組分按A:B=1:1.5的比例混合成，所述甲乙以質(zhì)量份數(shù)計包含以下組分:
所述甲組分中的A組分按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
納米蒙脫石類硅酸鹽、偶聯(lián)劑與阻隔型功能填料，且三者的質(zhì)量比為1:1: 1.5 ;
所述阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
空心玻璃微珠:2-6份，沉淀硫酸鋇:10份，二硫化鉬:5-10份，鉻綠:1-10份、剛玉:20-50份、莫來石:10-20份、氧化鋁:5-20份、硅石:5-10份、粘土:10-20份、纖維:0.5-2份、磷酸鋁溶液:10-20份，改性環(huán)氧樹脂:50-60份，增韌劑:10-12份；
所述甲組分中的B組分按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
黑碳化硅:20 - 35份，細(xì)晶氧化鋁:25 - 30份，氧化鋅:1 一 5份，正硅酸乙脂:10-15份，輔料:5-10份；環(huán)氧丙烯酸型樹脂:40-50份，聚烯烴彈性體:20-35份，滑石粉:10-15份，觸變劑:5-10份，復(fù)合稀土:0.5-1份；
所述乙組分以質(zhì)量份數(shù)計包含以下組分:分散劑:10-15份，潤濕劑:2-6份，固化劑20-50份，消光劑:2-6份，增稠劑:5-10份，羥乙基纖維素:5_10份，pH調(diào)節(jié)劑:1_5份；有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂:50-60份，三氧化二銻:5-10份，成膜助劑:5-10份；
改性環(huán)氧樹脂按質(zhì)量百分比計由75-80%的環(huán)氧樹脂、4-6%的環(huán)氧基丙基三甲氧基硅烷、8-11%的聚酰胺、1-2%的芐基二甲胺芐基三乙基氯化銨和7-11%的聚氨酯預(yù)聚體組成，以上各組分之和為100%。
[0007]技術(shù)效果:由于利用正硅酸乙酯制備耐高溫涂料，該涂料在熱固化后呈無機(jī)膜，隨著溫度的升高，固化膜的附著力和硬度顯著提高，附著力達(dá)I級，鉛筆硬度大于6H，使涂料能耐更高的溫度，同時，二甲基甲酰胺與偶聯(lián)劑的使用均能減少涂膜開裂傾向；同時，采用環(huán)氧樹脂和復(fù)合稀土的摻入能夠延長水、離子等腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散到金屬基體的路徑，使金屬表面生成一層比較致密的轉(zhuǎn)化膜，可使金屬基體與腐蝕介質(zhì)隔絕開，同時可以增強(qiáng)與涂層的結(jié)合力；
本發(fā)明的組分中采用了沉淀硫酸鋇，能提高遮蓋率，降低成本，并且由于其易于分散，還具有優(yōu)異的耐候性，此外，沉淀硫酸鋇還能防止涂料絮凝、磨損和過多烘烤，因而改善了涂層涂料的流動性，防阻流掛，防止沉淀，使涂層具有良好的豐滿度；
本發(fā)明采用環(huán)氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMs)單體直接摻雜到環(huán)氧樹脂/聚酞胺涂層中去，直接改性環(huán)氧涂層，增強(qiáng)了涂層抵御水、離子滲入的能力，提高了涂層與金屬基體間的結(jié)合力，從而提高涂層的防護(hù)能力，此外，還能增加涂層的強(qiáng)度、提高附著力、改善流變性能、降低成本；
本發(fā)明中加入聚烯烴彈性體，均勻分散于環(huán)氧丙烯酸型樹脂，改善了兩相的親和力，減少了界面的應(yīng)力集中，從而改善了體系的綜合性能(如機(jī)械性能等)，同時，加入了彈性體，使生產(chǎn)的涂層韌性高、耐低溫性能好、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也得到提高。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
進(jìn)一步的，前述的抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料，增韌劑為聚酰胺、羧基液體丁腈橡膠、聚壬二酸酐或聚氨酯中的一種。
[0009]前述的抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料，觸變劑為有機(jī)膨潤土、氣相二氧化硅、聚酰胺蠟或改性脲溶液中的一種；所述復(fù)合稀土按重量百分比包含以下成分:La:31-33%, Y:15-18%，Sc:11-15%，Gd:9-11%, Sm:9-12%, Pr: 18-22%，以上各組分之和為 100%。
[0010]本發(fā)明還設(shè)計了一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按組分含量要求，分別取環(huán)氧樹脂、環(huán)氧基丙基三甲氧基硅烷、聚酰胺芐基二甲胺芐基三乙基氯化銨和聚氨酯預(yù)聚體，充分混合制成改性環(huán)氧樹脂；
(2)按組分含量要求，將正硅酸乙脂、增韌劑、環(huán)氧丙烯酸型樹脂、聚烯烴彈性體、觸變劑、復(fù)合稀土分別投入到分散缸中，開啟攪拌器緩慢攪拌，攪拌速度為300-350轉(zhuǎn)/min，攪拌30-50分鐘后，目測其均勻透明后，再在攪拌狀態(tài)下緩慢加入沉淀硫酸鋇、滑石粉、納米蒙脫石類硅酸鹽及偶聯(lián)劑，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為600-800轉(zhuǎn)/min，攪拌時間為30-40分鐘，控制分散缸溫度< 45 °C ；
最后加入空心玻璃微珠、二硫化鉬、鉻綠、剛玉、莫來石、氧化鋁、硅石、粘土、纖維、磷酸鋁溶液、黑碳化硅、細(xì)晶氧化鋁、氧化鋅、輔料、環(huán)氧丙烯酸型樹脂、聚烯烴彈性體，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為800-1000轉(zhuǎn)/min，攪拌一小時后檢測粘度蘭90s，固含量蘭70%，經(jīng)過濾得甲組分；
(3)按組分含量要求，取分散劑、潤濕劑、固化劑、消光劑、增稠劑、羥乙基纖維素、pH調(diào)節(jié)劑、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、三氧化二銻、成膜助劑充分混合溶解，經(jīng)過濾后得到乙組分；
(4)將甲乙組分充分混合，均勻固化得到抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料。
[0011 ] 本發(fā)明還設(shè)計了一種抗脫落耐腐蝕型改性環(huán)氧涂料的制備方法，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，包括以下步驟:
(1)按組分含量要求，分別取環(huán)氧樹脂、環(huán)氧基丙基三甲氧基硅烷、聚酰胺芐基二甲胺芐基三乙基氯化銨和聚氨酯預(yù)聚體，充分混合制成改性環(huán)氧樹脂；
(2)按組分含量要求，將正硅酸乙脂、增韌劑、環(huán)氧丙烯酸型樹脂、聚烯烴彈性體、觸變劑、復(fù)合稀土分別投入到分散缸中，開啟攪拌器緩慢攪拌，攪拌速度為320轉(zhuǎn)/min，攪拌40分鐘后，目測其均勻透明后，再在攪拌狀態(tài)下緩慢加入沉淀硫酸鋇、滑石粉、納米蒙脫石類硅酸鹽及偶聯(lián)劑，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/min，攪拌時間為35分鐘，控制分散缸溫度< 45°C ；
最后加入空心玻璃微珠、二硫化鉬、鉻綠、剛玉、莫來石、氧化鋁、硅石、粘土、纖維、磷酸鋁溶液、黑碳化硅、細(xì)晶氧