一种含合金粉体的涂料制造技术

本发明专利技术是一种含合金粉体的涂料，其特点是由粒径小于５０微米的Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ合金粉体以及粘结剂、固化剂、溶剂或释剂组成的涂料。本发明专利技术的涂料屏蔽效果好，并具有抑菌性能、抗静电性能、阴极保护性能，可广泛应用于石油、化工、电子、纺织等工业部门。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种含合金粉体的涂料本专利技术涉及涂料组合物，更具体地说是一种含铝镁锌合金粉体的抑菌抗静电的阳极型防腐蚀涂料。阳极型防腐涂料中的活性金属颜料可以在腐蚀环境中先于被保护基体溶解，以使得基体金属获得阴极保护。已商品化或研究报道的阳极型防腐涂料有两种：一种是已商品化的富锌涂料，它是以纯锌微粒为颜料；另一种是北京化工大学提出的以铝锌合金为颜料的SA涂料(专利号为93105089)。在富锌涂料中，颜料用量达到干膜重量的90％，这样，颜料体积浓度(颜料在涂料中所占的体积分数)远远大于颜料的临界体积浓度(颜料在涂层中相互接触的最小体积浓度)，再加上锌粒表面与树脂结合不紧密，造成涂层屏蔽效果不好，且容易生产析氢、鼓泡等过保护现象。SA涂料使用Al-Zn合金粉体作为颜料，Al的存在改善了颜料与树脂的结合性能，提高了涂层的致密度；另外，SA涂料显著降低了颜料的用量，使颜料体积浓度低于临界体积浓度，这样就在保证阴极保护作用的同时，大大地增强了涂料涂层的屏蔽性能，然而，Al-Zn合金粉体在自来水中活性不足，使得SA涂料在自来水和土壤中的阴极保护功能不能充分体现出来。人们已经越来越多地认识到抑菌涂层的重要性。为了获得持久有效的抑菌涂层，人们注意到那些具有抑菌活性的金属离子，包括银、金、铂、钯、铱、铜、锡、锑、铋和锌金属离子。虽然银的抗菌强度高于锌，但由于锌具有化学活性且价廉，人们对其也有所关注。如USP5415865是以ZnO为活性组份，同时加入脱氢松香酸或脱氢枞酸等酸性组份，以期在使用过程中持续有效地释放出锌离子，抗菌、治疗皮肤病。为了消除静电对油品运输和贮存带来危害，我国有关部门规定在贮油罐和输油管线的内壁涂层应具有抗静电功能。目前，已有一些抗静电防腐涂料，其产品主要是在树脂中添加了化学惰性的导电材料或导电助剂，使得涂层中导电性增加，以导走因摩擦而产生的静电。然而，就其防腐蚀性能而言，仅仅是靠树脂的屏蔽性能，一旦损伤，涂层即失去防护功能。从上面的描述可以看出，现有阳极型涂料、抑菌涂料和抗静电涂料不是存在着性能不够完善的问题，就是存在着功能单一的问题。本专利技术的目的是克服已有技术的不足，提出一种可以海水、淡水、土壤等多种环境介质中发挥阴极保护和强屏蔽双重作用且同时具备抑菌和抗静电功能的涂料。本专利技术的主要技术方案：将铝镁锌合金粉体、粘结剂、固化剂、溶剂-->或稀释剂经混合制得。本专利技术的涂料组合物的成分及其含量(以组分重量之和为100计)合金粉体25-40％、粘结剂25-60％、固化剂0-10％、溶剂或稀释剂2-50％。本专利技术所述的合金粉体的组分为Al、Mg、Zn和其它微量元素(该合金粉体已申请专利，专利申请号：01129665.8)，其组成含量(以组分重量之和为100计)：Al35-60％、Zn+Mg40-65％、其它元素0-1％、所述的Mg和Zn重量比为0.5-2.5∶1，所述的其它元素选自Sn、Si、In中和一种、两种或三种混合物合金粉体采用通用雾化工艺(《金属手册》第九版第七卷，第179页，机械工业出版社)制备，即将Al、Mg、Zn金属块材经过配料、熔融、骤冷等工序得到合金属块体，然后经球磨、碾压、筛分等机械方法制得50微米以下的合金粉体。另外还在金属原料中还加Sn、Si、In，因此涂料中具有Sn、Si、In的成分。合金粉可制成包括多面体、准球体、片状在内的多种形状。本专利技术所述的粘结剂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氯化橡胶、聚丙烯、硅酸钠或正硅酸乙酯缩聚物。本专利技术所述的固化剂包括胺类化合物、多羟基化合物、浓度5％的磷酸，视成膜物的种类决定是否加入固化剂及加入固化剂的种类和数量。本专利技术所述的溶剂或稀释剂是与所选用树脂相配伍的水溶性溶液或有机溶剂，包括溶剂油、醇类、酮类、酯类中的一种、两种或两种以上的混合物。为改善涂料层的柔韧和耐腐蚀性，还可加入涂料行业中常用的助剂。本专利技术的涂料优选下列组合物：(1)涂料组成及其重量百分比：合金粉体                              30-40％环氧树脂                              20-30％聚酰胺                                5-8％二甲苯-丁醇                           35-45％(2)涂料组成及其重量百分比：合金粉体                              40-50％氯化橡胶                              15-18％氯化石蜡                              10-12％芳烃溶剂                              20-25％(3)涂料组成及其重量百分比：合金粉体                              30-40％醇溶性热固酚醛树脂                    30-35％醇类溶剂                              30-35％(4)涂料组成及其重量百分比：-->合金粉体                    30-40％硅酸钠                      50-60％磷酸(浓度5％)               5-10％(5)涂料组成及其重量百分比：合金粉体                    30-40％硅酸乙酯初期水解物          50-60％丙酮+乙醇                   5-10％(6)涂料组成及重量百分比：醇解蓖麻油预聚物(70％)      30-40％合金粉体                    30-40％二甲苯                      30-40％本专利技术的涂料制备方法：将制备好的合金粉体、粘接剂、固化剂、溶剂或稀释剂混匀即可。本专利技术的优点和效果：1.本专利技术涂料的屏蔽效果好，其原因有二：(1)合金粉体中Al的存在，使颜料表面与树脂紧密结合；(2)涂料中颜料体积浓度仅为临界体积浓度的1/3-2/3，涂料涂层的抗渗透性与富锌涂料相比大大提高了。2.本专利技术涂料可以在各种水质、大气和土壤中对钢铁材料实施阴极保护作用，其原因有二：(1)颜料中的Zn和Mg的电化学电位比铁负，可以在腐蚀环境中先于铁溶解，从而对其实现阴极保护功能，其中在盐水介质中Zn的活性较高，在土壤和淡水介质中Mg的活性较高，于是，Al-Mg-Zn-X合金粉体的电化学活性比纯锌或铝锌合金有所提高，使得本专利技术的涂料在各种腐蚀环境中都能被激活而具有阴极保护性能。另外，合金中加入一定量Mg使得合金块具有易粉碎加工的性能。(2)控制颜料体积浓度为临界体积浓度的1/3-2/3，即颜料占涂层总体积的22-44％之间，并控制涂层厚度为颜料粒径的2-3倍，这时，涂层中合金粉体呈现半连续状态，这样可保证涂层导电性，涂层与底材有效接触时能够形成畅通的腐蚀电池的回路。3.本专利技术涂料还具有抑菌性能，其原因在于：在所有的具有抑菌活性的金属离子(银、金铂、钯、铱、铜、锡、锑、铋和锌)中，锌是唯一的具有足够化学活性能够用作阳极材料且其离子毒性与价格相对较低的金属。当锌作为涂料的颜料成分时，具有持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含合金粉体的涂料，其特征在于组合物成分包括合金粉体、粘结剂、固化剂和溶剂或稀释剂，其组成成分及含量（以组合物成分重量之和为１００计）： 合金粉体２５－４０％、粘结剂２５－６０％、固化剂０－１０％、溶剂或稀释剂２－５０％， 所述的合金粉体成分及含量（按组成成分重量之和为１００计）：Ａｌ３５－６０％、Ｚｎ＋Ｍｇ４０－６５％、其它元素０－１％、所述的Ｍｇ和Ｚｎ重量比为０．５－２．５，所述的其它元素选自Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ中和一种、两种或三种混合物。 所述的粘结剂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氯化橡胶、聚丙烯、硅酸钠或正硅酸乙酯缩聚物， 所述的固化剂包括胺类化合物、多羟基化合物、浓度５％的磷酸， 所述的溶剂或稀释剂包括溶剂油、醇类、酮类、酯类中的一种、两种或两种以上的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含合金粉体的涂料，其特征在于组合物成分包括合金粉体、粘结剂、固化剂和溶剂或稀释剂，其组成成分及含量(以组合物成分重量之和为100计)：合金粉体25-40％、粘结剂25-60％、固化剂0-10％、溶剂或稀释剂2-50％，所述的合金粉体成分及含量(按组成成分重量之和为100计)：A135-60％、Zn+Mg40-65％、其它元素0-1％、所述的Mg和Zn重量比为0.5-2.5，所述的其它元素选自Sn、Si、In中和一种、两种或三种混合物。所述的粘结剂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氯化橡胶、聚丙烯、硅酸钠或正硅酸乙酯缩聚物，所述的固化剂包括胺类化合物、多羟基化合物、浓度5％的磷酸，所述的溶剂或稀释剂包括溶剂油、醇类、酮类、酯类中的一种、两种或两种以上的混合物。2.按照权利要求1所述的涂料，其特征在于组合物成分及含量(以组合物成分重量之和为100计)：合金粉体                             30-40％环氧树脂                             20-30％聚酰胺                               5-8％二甲苯-丁醇                          35-45％3.按照权利要求1所述的涂料，其特征在于组合物成分及含量(以组合物成分重量之和为100计)：合金粉体                             40-50％氯化橡胶                             15-18％氯化石蜡                             10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：万平玉，高顺利，刘小光，陈咏梅，孙丽娜，刘福云，杨晓波，
申请(专利权)人：万平玉，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]