一种环保重防腐涂料、制备方法及其涂覆方法技术

本发明专利技术涉及一种环保重防腐涂料、制备方法及其涂覆方法，防腐涂料包括环氧树脂乳液、二氧化硅空心微球、硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂和固化剂，其中，环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:(1-10)：(0.5-2)：(0.1-1):(1-5)：(10-20)；该涂料不含挥发性有机小分子，无毒环保，制备工艺简单，成本低，得到的防腐涂层物理性能良好，具有优异的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环保重防腐涂料、制备方法及其涂覆方法
本专利技术涉及一种环保重防腐涂料、制备方法及其涂覆方法，属于防腐蚀涂料领域。
技术介绍
金属腐蚀是一种非常普遍的现象，而金属的破坏很少是因单纯的机械或者物理因素所引起，大部分损坏的金属材料都与其周边环境因素有着密切的关系。金属腐蚀存在于国民经济和国防建设的各个领域，对国民经济以及国防建设中的设施损坏非常严重。而且金属腐蚀中的应力腐蚀和腐蚀疲劳，经常造成无法想象的事故，危害人身安全。金属腐蚀不仅造成大量能源资源的浪费，还会导致环境污染。使用涂层对金属进行保护是最实用，经济，有效的方法。因此研究防腐涂料一直是涂料行业和金属保护的重要课题。传统的金属防腐蚀涂料对金属基体的腐蚀防护效果较为不错，但几乎所有的防腐蚀涂料均为溶剂型涂料，在成膜过程中会有大量的溶剂挥发，而挥发的溶剂会对人体以及周边的环境造成危害和污染，同时造成资源浪费。而且传统的防腐涂料中添加的防锈颜料都含有铅、铬等有害物质，同样对人体和环境造成危害。随着人们对环境要求的不断提高和环保意识的不断加强，以及法律法规对环境污染的严格控制，人们迫切需要环境友好型的涂料，因此对环保型的防腐涂料的呼声日益明显。如今对环保型涂料的研究集中在涂料和低溶剂型涂料。而涂料中防锈颜料的选择及使用是决定涂料性能优劣的一个非常重要的因素。为了替代传统的铬黄，红丹等有毒颜料，人们研究了如磷酸锌，三聚磷酸铝，以及鳞片类的防锈颜料，如中国专利文献CN102382494A(申请号：201110226841.0)公开的玻璃鳞片防腐涂料，但是这些防锈颜料存在成本高，分散性不好，比重大等缺点；二氧化硅微球作为防锈颜料显示出非常优异的性能，如中国专利文献CN104231866A(申请号：201410555656.X)公开的一种环氧防腐涂料及其制备方法，但该防腐涂料使用的二氧化硅微球为实心微球，存在成本高，比重高，用量大等缺点。中国专利文献102344731A公开了一种多功能涂料，按照重量分数计原料中包含以下组分：二氧化硅空心微球50-190份，硅酸铝35-125份，蛭石粉35-135份，增稠剂2-7份，消泡剂1-10份，分散剂1-8份，乙二醇8-32份，润湿剂3-10份，乳胶漆乳液180-550份，水100-350份。本专利技术多功能涂料是由一些悬浮于惰性乳胶中的二氧化硅空心微球构成，该微球的微观结构有利于对红外线的反射和散射，另外本专利技术的微球为密闭空心球体，导热系数很低，添加进涂料中可形成很多微观的独立绝热腔体，从而大大提高涂膜的隔热性，该专利应用了二氧化硅空心微球，为直接购买的二氧化硅空心球微球，价格昂贵，增加了成本。涂料应用时需先将乳胶漆和水混合成乳液，费时费力，涂料中还加入了乙二醇等易挥发性有机物，不符合绿色环保的理念。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种环保重防腐涂料、制备方法及其涂覆方法，该防腐涂料的制备方法简单、成本低、可在常温常压下生产及涂覆，固化后的漆膜物理性能及耐腐蚀性能优异，无毒环保，涂料稳定性高。专利技术概述本专利技术采用环氧树脂乳液为主剂，以二氧化硅空心微球作为防锈颜料，以硅烷偶联剂，防闪锈剂，防沉剂为辅剂，配以固化剂制备得到环保重防腐涂料。将该防腐涂料用于304不锈钢板表面涂覆处理，得到物理性能和耐蚀性良好、表面光滑、致密的固化膜，提高了腐蚀电位，同时大大减小其腐蚀电流，阻止和减缓了介质对钢的腐蚀，为重防腐涂料。专利技术详述本专利技术的技术方案如下：一种环保重防腐涂料，该防腐涂料包括环氧树脂乳液、二氧化硅空心微球、硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂和固化剂，其中，环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:(1-10)：(0.5-2)：(0.1-1):(1-5)：(10-20)；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH602、硅烷偶联剂KH792中的一种或两种以上混合；所述的防闪锈剂为防闪锈剂CHO7A；所述的防沉剂为防沉剂163A；所述的固化剂为水溶性改性脂肪胺。本专利技术优选的，所述的二氧化硅空心微球的直径为200n-400nm，壁厚为20-50nm。本专利技术优选的，环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:(3-6)：(0.8-1.2)：(0.4-0.6):(2.5-3)：(15-16)。上述环保重防腐涂料的制备方法，包括步骤如下：(1)将羧甲基纤维素钠分别溶于摩尔浓度0.05-5mol/L碳酸盐溶液、摩尔浓度0.05-5mol/L钙盐溶液中，搅拌均匀，分别得溶液A、溶液B，溶液A中羧甲基纤维素钠与碳酸盐溶液中碳酸盐的摩尔比为1:(1-25)，溶液B中羧甲基纤维素钠:钙盐溶液中钙盐的摩尔比为1:(1-25)；(2)将溶液A迅速加入溶液B中，继续搅拌10-30min，静置20-60min，除去上清液，离心，洗涤，于20-100℃下烘干，研磨，得碳酸钙微球白色粉末；(3)将碳酸钙微球白色粉末超声分散于无水乙醇中，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、氨水、去离子水、正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌反应3-6h，静置20-30min，除去上清液，离心，于20-100℃下烘干，研磨得碳酸钙包覆二氧化硅微球的白色粉末；正硅酸乙酯:十六烷基三甲基溴化铵:CaCO3：氨水：去离子水：无水乙醇的摩尔比为1：(0.1-1)：(2-3)：(10-20)：(120-150)：(50-100)；(4)将碳酸钙包覆二氧化硅微球浸泡在过量的质量浓度为3-10％的盐酸溶液中12-24h，洗涤，离心，于20-60℃烘干，研磨得二氧化硅空心微球；(5)将制得的二氧化硅空心微球加入到环氧树脂乳液中，超声分散，然后加入硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂、搅拌混合均匀，得C组分；环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂的质量比为100:(1-10)：(0.5-2)：(0.1-1):(1-5)；(6)将C组分与固化剂混合均匀，固化剂：环氧树脂乳液的质量比为(0.5-1):5，即得环保环氧重防腐涂料。根据本专利技术优选的，所述的碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，所述的钙盐为氯化钙或硝酸钙；碳酸盐的浓度优选为0.1mol/L-4.5mol/L，钙盐的浓度优选为0.1mol/L-4.5mol/L。根据本专利技术优选的，所述的羧甲基纤维素钠与碳酸盐的摩尔比为1:(1-20)，所述的羧甲基纤维素钠与钙盐的摩尔比为1:(1-20)。根据本专利技术优选的，步骤(2)中溶液A与溶液B的体积比为：(1-2)：(1-2)。根据本专利技术优选的，步骤(3)中正硅酸乙酯:十六烷基三甲基溴化铵:CaCO3：氨水：去离子水：无水乙醇的摩尔比的摩尔比为1：(0.2-0.8)：(2.2-2.8)：(12-17)：(125-140)：(70-90)；反应时间为3.5-5h。根据本专利技术优选的，步骤(4)中，盐酸溶液的质量浓度为5-8％的盐酸溶液，CaCO3：HCl摩尔比为1:(5-15)，反应时间为14-20h。根据本专利技术优选的，步骤(5)中，所述的环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂的质量比为100:(2-8)：(0.7-1.5)：(0.3-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保重防腐涂料，该其特征在于，防腐涂料包括环氧树脂乳液、二氧化硅空心微球、硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂和固化剂，其中，环氧树脂乳液：二氧化硅空心球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:(1‑10)：(0.5‑2)：(0.1‑1):(1‑5)：(10‑20)；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH602、硅烷偶联剂KH792中的一种或两种以上混合；所述的防闪锈剂为防闪锈剂CHO7A；所述的防沉剂为防沉剂163A；所述的固化剂为水溶性改性脂肪胺。

【技术特征摘要】
1.一种环保重防腐涂料，该其特征在于，防腐涂料包括环氧树脂乳液、二氧化硅空心微球、硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂和固化剂，其中，环氧树脂乳液：二氧化硅空心微球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:（1-10）：（0.5-2）：（0.1-1）:(1-5)：（10-20）；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH602、硅烷偶联剂KH792中的一种或两种以上混合；所述的防闪锈剂为防闪锈剂CHO7A；所述的防沉剂为防沉剂163A；所述的固化剂为水溶性改性脂肪胺；制备方法，包括步骤如下：（1）将羧甲基纤维素钠分别溶于摩尔浓度0.05-5mol/L碳酸盐溶液、摩尔浓度0.05-5mol/L钙盐溶液中，搅拌均匀，分别得溶液A、溶液B，溶液A中羧甲基纤维素钠与碳酸盐溶液中碳酸盐的摩尔比为1:（1-25），溶液B中羧甲基纤维素钠:钙盐溶液中钙盐的摩尔比为1:（1-25）；（2）将溶液A迅速加入溶液B中，继续搅拌10-30min，静置20-60min，除去上清液，离心，洗涤，于20-100℃下烘干，研磨，得碳酸钙微球白色粉末；（3）将碳酸钙微球白色粉末超声分散于无水乙醇中，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、氨水、去离子水、正硅酸乙酯（TEOS），搅拌反应3-6h，静置20-30min，除去上清液，离心，于20-100℃下烘干，研磨得二氧化硅包覆碳酸钙微球的白色粉末；正硅酸乙酯:十六烷基三甲基溴化铵:CaCO：氨水：去离子水：无水乙醇的摩尔比为1：（0.1-1）：（2-3）：（10-20）：（120-150）：（50-100）；（4）将二氧化硅包覆碳酸钙微球浸泡在过量的质量浓度为3-10%的盐酸溶液中12-24h，洗涤，离心，于20-60℃烘干,研磨得二氧化硅空心微球；（5）将制得的二氧化硅空心微球加入到环氧树脂乳液中，超声分散，然后加入硅烷偶联剂、防闪锈剂、防沉剂、搅拌混合均匀，得C组分；环氧树脂乳液：二氧化硅空心微球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂的质量比为100:（1-10）：（0.5-2）：（0.1-1）:(1-5)；（6）将C组分与固化剂混合均匀，固化剂：环氧树脂乳液的质量比为（0.5-1）:5，即得环保环氧重防腐涂料。2.根据权利要求1所述的环保重防腐涂料，其特征在于，所述的二氧化硅空心微球的直径为200nm-400nm，壁厚为20-50nm。3.根据权利要求1所述的环保重防腐涂料，其特征在于，环氧树脂乳液：二氧化硅空心微球：硅烷偶联剂：防闪锈剂：防沉剂：固化剂的质量比为100:（3-6）：（0.8-1.2）：（0.4-0.6）:(2.5-3)：（15-16）。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少杰，贾明岳，韩佳佳，陆文卿，张建，张苗苗，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37