水性防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢制散热器纳米水性内防腐涂料的主要组成及制备方法。该涂料以环氧树脂、酚醛树脂、对氨基苯甲酸（或特种硅油）组成改性环氧树脂，以钛白粉、高岭土、纳米铁红或软黑等为颜填料，以蒸馏水为稀释剂，添加水溶性氟碳树脂、纳米钛白粉、改性聚醚硅油等助剂，分别在反应釜中制备树脂，在砂磨机内充分研磨，制成具备上述优良性能的散热器内防腐涂料。将该涂料涂装在磷化过的钢制散热器内表面，使涂膜耐１４０℃高温碱性水（ｐＨ１２以上）的腐蚀，附着力和抗高温动态回路水冲击腐蚀的性能均属优良。能保证钢制散热器的使用寿命。该涂料无毒无气味，十分有利于操作人员的健康和环境保护。

【技术实现步骤摘要】
水性防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种水性防腐涂料及其制备方法，特别涉及一种高性能长寿命钢用无毒无味纳米水性散热器内防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
钢制制散热器面临的突出问题之一是内防腐，即如何防止高温高压碱性锅炉水对散热器内壁的腐蚀，从而解决散热器的长寿命和安全运营的问题。针对散热器内防腐问题，人们专利技术了各种方法解决之。包括电镀锌、镀镍、化学镀镍磷合金、涂料保护、电化学阴极保护以及添加缓蚀剂等，但实施起来，有各种各样的缺点。电化学阴极保护(镁阳极)法，很难保证对散热器的各个部位都有充分的保护；电镀和化学镀，实施起来难度较大，成本也相对较高；添加缓蚀剂的方法只能一定程度地减缓腐蚀，而且要针对不同系统，不同水质，研究相应的有效缓蚀剂和适当地添加量，这对系统的运行管理也提出了难题。相比较而言，涂料的内涂装(以灌装的方法实施)比较简便。在散热器焊接成型之后，通过灌装对内表面进行前处理和充分的清洗，烘干，即可进行涂料的涂装。这种方法的关键是选择合适的涂料。涂料耐高温碱性水腐蚀性能及涂层与被保护金属的附着力是涂料选择主要技术指标。目前研制出的散热器内防腐涂料由武汉材料保护研究所的TY3318、TY3319，其主要成分为酚醛改性环氧树脂，其最大的缺点是使用大量的高挥发性有机溶剂，造成涂料气味过大，不利于环境保护和操作人员的健康。此外，在环境温度低于15℃时，其流动性差，不宜施工，在钢制散热器上附着力较差，不能满足散热器耐腐蚀性要求等缺点。水性涂料是上世纪六十年代发展起来的技术，但长期以来，水性涂料除有利于环保之外，其他主要性能指标均远远不及传统的有机溶剂型涂料，近年来其研究重点是尽量缩小与传统溶剂型涂料在各项性能上的差距。无机富锌涂料是水性防腐涂料的重要品种，主要用作底漆，具有优异的防腐性能。国内近年开发的水性高模数硅酸钾、硅酸锂富锌涂料已在工程上应用，性能不断改进，作为一种零VOC的环保型防腐涂料已被各行各业接受。但这种涂料的耐热水腐蚀性能，特别是耐流动热水腐蚀的性能远远不能满足散热器内防腐的要求。国内数家企业采用核壳结构、自乳化聚合乳液制造技术制备出了纳米级水性丙烯酸改性醇酸胶乳、纳米级水性氨基-->丙烯酸改性醇酸胶乳、水性环氧丙烯酸氨基微胶乳以及由这些胶乳制备的系列水性防腐涂料，已开始用于石油化工、冶金、五金交电、汽车、机车车辆、货车、船舶等领域的防腐。但无论那一种产品，都不能抵御高温碱性热水的腐蚀。阴极电泳涂料在国内外发展很快，并取得了许多新的成就。其中最有代表的是厚膜型阴极电泳涂料、低温固化型和彩色阴极电泳涂料，这几种涂层耐80℃热碱水腐蚀的时间都在100小时以下，仍然不能满足要求。此外水性涂料对施工环境的依赖性更强，如何保证在高湿、低温及封闭环境下获得性能良好的涂层也是水性防腐涂料着重解决的问题。纳米涂料是近年来伴随纳米技术的发展而出现的新型涂料，其通常添加一种到数种纳米填料并与涂料中的有机聚合物发生键合作用，同时各种纳米填料之间会产生协同作用，使它的耐擦洗性、硬度、细度、耐老化性、耐污染性都有大幅度提高，并且具有了净化空气、杀菌、抑菌的功能。同时由于纳米填料具有表面富集趋势，纳米涂料在成膜过程中，表层会形成纳米材料富集层，使其表面性能更高，进一步延长涂层的使用寿命。尽管纳米材料的添加会大幅度提高涂料的性能，但目前还没有其他耐高温碱性热水腐蚀的纳米水性涂料出现。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种耐高温耐碱性水腐蚀，附着力强，流动性好，灌装操作范围宽，并且十分有利于环境保护的纳米水性防腐涂料。本专利技术的另一目的是提供一种能制备耐高温耐碱性水腐蚀，附着力强，流动性好，灌装操作范围宽，并且十分有利于环境保护的纳米水性防腐涂料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种水性防腐涂料，其特征在于包括由下述原料组分：环氧树脂、酚醛树脂、特种硅油或对氨基苯甲酸、填料、纳米颜料或普通颜料、纳米钛白粉，还有树脂溶剂和水溶剂。一种防腐涂料的制备方法，其步骤依次为：(1)以醇醚类有机物为溶剂，用酚醛树脂对环氧树脂进行改性，得到改性树脂FH；(2)以醇醚类有机物为溶剂，用对氨基苯甲酸或特种硅油对FH树脂进行改性，得改性FH树脂；(3)在上述改性FH树脂中加入填料、纳米颜料、纳米钛白粉，搅拌，研磨，得混合料；(4)边搅拌边在上述混合料中加入蒸馏水，调至所需要的粘度。-->水性防腐涂料的组成中优选：30～50重量份的环氧树脂、10～20重量份的酚醛树脂、5～15重量份的特种硅油或对氨基苯甲酸、10～20重量份填料、1～3重量份纳米颜料或普通颜料、1～3重量份纳米钛白粉，5～10重量份的醇醚类有机物、25～40重量份的蒸馏水，还有低于1重量份的助剂。防腐涂料的制备方法中优选如下的工艺条件：(1)在40～90℃时以醇醚类有机物为溶剂，用10～20重量份酚醛树脂对30～50重量份的环氧树脂进行改性，得到改性树脂FH；(2)在60～110℃时以醇醚类有机物为溶剂，用5～15重量份的对氨基苯甲酸或特种硅油对FH树脂进行改性，得改性FH树脂；(3)在上述改性FH树脂中加入10～30重量份填料、1～3重量份纳米颜料、1-3重量份纳米钛白粉及0.5～1重量份助剂，搅拌，研磨，得混合料；(4)边搅拌边在上述混合料中加入15～40重量份的蒸馏水，调至所需要的粘度。所述环氧树脂可以是E-44、E-51、E-20、E-9等。所述酚醛树脂可以是醇溶型酚醛树脂、油溶型酚醛树脂等。所述填料可以是钛白粉、钛酸钡粉等钛酸盐类化合物和高岭土等硅酸盐类化合物。所述颜料可以是纳米铁红、纳米钛白等纳米颜料或软黑、铁红、铬绿等普通颜料。所述助剂(主要指流平剂)可以是氟碳改性聚醚硅油、水溶性氟碳树脂等水性流平剂。本防腐涂料的使用方法为：(1)将钢制散热器进行除油除锈及磷化等步骤的前处理；(2)将内防腐涂料用泵打进散热器，进行循环，随后将涂料倒出并将散热器沥干；(3)将散热器放进烘烤炉内烘烤，使涂膜固化，烘烤温度为180℃左右为佳。环氧树脂可以提高涂层的耐蚀性能及附着力；酚醛树脂具有耐高温性能；对氨基苯甲酸或特种硅油可以使成膜物质具有一定的亲水性。本专利技术的优点是：与现有的改性丙烯酸涂料相比，本专利技术的防腐涂料以环氧树脂、酚醛树脂、对氨基苯甲酸(或特种硅油)组成改性环氧树脂，，耐高温耐碱性水腐蚀，附着力强，流动性好，灌装操作范围宽，使涂膜可耐140℃高温碱性水(pH12以上)的腐蚀，附着力和抗高温动态回路水冲击腐蚀的性能均属优良。能保证钢制散热器的使用寿命。并且是水性涂料，具有环保功能，该涂料无毒无气味，十分有利于操作人员的健康和环境保护。-->下面通过具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。具体实施方式对比例现有的改性丙烯酸涂料的组分是：200克的丙烯酸单体，100克的多种环氧树脂，50克的添加剂(如气相二氧化硅)，350克的混合稀释剂(二丙酮醇与乙醇按3∶1比例混合)。具体配制方法是先在150℃下配制改性丙稀酸树脂，再在改性丙稀酸树脂中加入填料(滑石粉)、颜料(钛白粉)和助剂(气相二氧化硅)，用高速搅拌机进行充分搅拌，使用砂磨机对混合料进行充分研磨，再使用高速搅拌机往混合料中添加混合稀释剂，调整粘度，对调整好粘度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性防腐涂料，其特征在于包括由下述原料组分：环氧树脂、酚醛树脂、特种硅油或对氨基苯甲酸、填料、纳米颜料或普通颜料、纳米钛白粉，还有树脂溶剂和水溶剂。

【技术特征摘要】
1、一种水性防腐涂料，其特征在于包括由下述原料组分：环氧树脂、酚醛树脂、特种硅油或对氨基苯甲酸、填料、纳米颜料或普通颜料、纳米钛白粉，还有树脂溶剂和水溶剂。2、根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于包括30～50重量份的环氧树脂、10～20重量份的酚醛树脂、5～15重量份的特种硅油或对氨基苯甲酸、10～20重量份填料、1～3重量份纳米颜料或普通颜料、1～3重量份纳米钛白粉，5～10重量份的醇醚类有机物、25～40重量份的蒸馏水，还有低于1重量份的助剂。3、根据权利要求1或2所述的防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂为E-51、E-44、E-20；所述酚醛树脂为醇溶性酚醛树脂；所述填料为钛白粉，钛酸钡粉、纳米钛白，所述颜料为纳米铁红或软黑；所述助剂为氟碳改性聚醚硅油或水溶性氟碳树脂。4、一种防腐涂料的制备方法，其步骤依次为：(1)以醇醚类有机物为溶剂，用酚醛树脂对环氧树脂进行改性，得到改性树脂FH；(2)以醇醚类有机物为溶剂，用对氨基苯甲酸或特种硅油对FH树脂进行改性，得改性FH树...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，曹荣宗，林乐耘，崔大为，
申请(专利权)人：浙江努奥罗散热器有限公司，上海努奥罗散热器有限公司，北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]