專利名稱：水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料，優(yōu)其涉及一種環(huán)保、綠色的新型水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料。
背景技術(shù)：
目前金屬結(jié)構(gòu)的防腐涂料，幾乎全部是以瀝青系列、煤焦油系、溶劑型和油性系列或環(huán)氧樹脂和聚胺脂引入煤焦油改性系列以及含氯防腐涂料，如氯化橡膠、氯丁橡膠等涂料系列。防腐涂料主要用在水下、地上、地下的鋼結(jié)構(gòu)物面上，這種涂料污染環(huán)境，有害于人體健康，污損海水和水生物，安全系數(shù)無保證。雖然業(yè)內(nèi)技術(shù)人員對(duì)其有機(jī)材料進(jìn)行多次改良和創(chuàng)新，綜合性能得到了部分改善，而能作為基料環(huán)保型的眾多水溶性聚合物乳化液和水性樹脂，無一能達(dá)到這一要求，溶劑型和油性樹脂系列VOC等有害物質(zhì)含量高于技術(shù)限量的十幾倍，仍然存在許多敝端1、缺乏防銹的輔助材料，防銹效果不好，更不能帶銹防銹。
2、基料得不到更好創(chuàng)新，脫離不了溶劑型，所以污染環(huán)境，對(duì)施工人員的健康損害較大，由于涂料的有害物質(zhì)有很長(zhǎng)時(shí)間的慢放射性，這種涂料不是發(fā)展的方向。
3、易燃，防腐蝕性、耐水性、耐久性仍然較差。
4、施工工藝工序多，施工不方便，且不易修補(bǔ)。
5、原料價(jià)格昂貴、成本高、制作過程中防護(hù)設(shè)備和用品多，不利于廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前涂料產(chǎn)品存在的毒性較大，對(duì)施工人員身體有較大的損害以及易燃、防腐性差、耐水性差的問題，本發(fā)明提供一種無毒、無味、性能優(yōu)良的環(huán)保型綠色水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料。
發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實(shí)現(xiàn)的一種水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防銹顏料、助劑、去離子水復(fù)配而成，各原料質(zhì)量份數(shù)分別為100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、適量。
基料包括AC-261乳液、改性硅溶膠，二者之間質(zhì)量份數(shù)比為80-100∶20-40。
磷化劑包括磷酸、磷酸鋅，二者之間質(zhì)量份數(shù)比為1∶1。
防銹顏料包括氧化鐵顏料/或云母氧化鐵顏料/或云母鈦顏料、滑石粉/或硅灰石粉、玻璃鱗片/或云母粉，三者之間質(zhì)量份數(shù)比為35-40∶8-10∶15-20。
助劑包括陰離子乳化硅油、苯甲酸胺、木質(zhì)素磺酸鈉、納米防腐防藻殺菌劑，四者之間質(zhì)量份數(shù)比為0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
抗凍液可以是乙二醇或乙二醇與鈉鹽混合物。
鈉鹽為硅酸鈉、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉。
改性硅溶膠是在硅溶膠內(nèi)加入硅烷偶聯(lián)劑，然后加入去離子水?dāng)嚢杈鶆蚣吹霉毯繛?7.0％。
硅溶膠為無機(jī)硅酸鹽溶液。
本發(fā)明的制備工藝為1、在配方量的改性硅溶膠中加入乳化硅油、木質(zhì)素磺酸鈉，單寧酸和苯甲酸胺混合均勻后，加入防銹顏料、體質(zhì)顏料、去離子水混均后送入研磨機(jī)或膠體磨研細(xì)度小于30微米的顏料漿。
將AC-261乳液加入另一反應(yīng)釜中，再加入配方量的防凍液和磷化劑、攪拌均勻后加入上述顏料漿料中，并加入納米防腐防藻殺菌劑，攪拌過濾即得成品。
本發(fā)明的積極效果是1、以水為介質(zhì)，無毒、無味，無放射性有害物質(zhì)，使用安全。
2、可與各種面漆配套，不咬底，不滲色，具有良好的防銹性和附著力，可替代氯乙烯系列、環(huán)氧系列、醇酸系列等溶劑型防銹漆。
3、極優(yōu)良的抗介質(zhì)滲透性和優(yōu)良的耐磨損性。
4、涂膜堅(jiān)韌、光滑、耐沖擊性優(yōu)良，有強(qiáng)勁地耐老化能力。
5、耐紫外線、抗酸雨、防腐蝕優(yōu)良。在海水中藻類浮游生物不易粘附，不污損海水。
6、涂料是單組份，有良好的施工工藝性，可采用噴輥，刷和抹等工藝，不但施工方便，而且修補(bǔ)容易。本品不燃，可按常規(guī)方法運(yùn)輸。
本發(fā)明的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，不但可以用于鐵路貨車，而且可以用于船泊、橋梁和其他鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防銹、防藻的涂裝。
本涂料在-(18±2)℃的低溫中和23±2℃的溫度中連續(xù)凍融五個(gè)周期后，涂料無任何異變，完好如初。本涂料適應(yīng)高寒地區(qū)的運(yùn)輸和施工要求。本涂料是以粘接性強(qiáng)、耐候性良好的無機(jī)成膜物硅溶膠，與r-氨丙基三乙氧基硅烷接枝混合后的改性硅溶膠。這種改性硅溶膠加水溶解時(shí)則與膠體硅的粒子表面生成共價(jià)鍵粘結(jié)力更強(qiáng)。成膜后能形成強(qiáng)韌的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，一旦成膜，永不溶解，耐水防腐性能更加優(yōu)良。它與柔韌性、粘結(jié)性與耐候性均較好的有機(jī)成膜物質(zhì)AC-261乳液為原料配制，因此具有良好的耐候性、粘結(jié)性、防腐蝕性、耐老化性和表面硬度，對(duì)環(huán)境無污染。但在-20℃以下的低溫中凍融后AC-261乳液會(huì)破乳，改性硅溶膠會(huì)變粗失去粘接力?？箖鲆旱募尤雱t會(huì)阻止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，抗凍液不但對(duì)涂料的理化性能無害，而且有所加強(qiáng)。首先按配方量將改性硅溶膠加入高速攪拌機(jī)中再與成模助劑、體質(zhì)顏料、防銹顏料，攪拌混合均勻后，送至砂磨機(jī)或膠體磨中研磨，制得細(xì)度小于30微米的色漿，然后與AC-261乳液、防凍液、磷化劑混合均勻過濾即得，外觀為鐵紅色，固含量為55％-60％。并解決了三大技術(shù)難題，一是五個(gè)周期凍融的穩(wěn)定性和耐鹽霧500h不起泡、不生銹的問題；二是有害的VOC含量(g/l)達(dá)到空前的最低量29(技術(shù)要求為≤160)；三是加入納米防腐、防藻殺菌劑有效地阻止海洋藻類等污損生物的粘附，且不含逐殺劑。本發(fā)明是單組分，使用方便，符合安全、健康、環(huán)保的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例一配方(質(zhì)量、份)基料AC-261 乳液 80(美國(guó)羅門哈斯有限公司產(chǎn))改性硅溶膠 20抗凍液 10磷化劑 磷酸 6磷酸鋅 6
防銹顏料 氧化鐵顏料或云母鐵顏料或云母鈦顏料35滑石粉或硅灰石粉8玻璃鱗片或云母粉15助劑 聚二甲基硅烷羥基礎(chǔ)化硅油(陰離子乳化硅油)0.2苯甲酸胺0.1本質(zhì)素磺酸鈉3納米防腐防藻殺菌劑(舟山日月化工廠) 0.05去離子水適量制備工藝(數(shù)量均為質(zhì)量·份％)1、將硅溶膠85份加入能加熱的容器中，在攪拌下漸漸加入改性增強(qiáng)劑Y-氨丙基三乙氧基烷0.5份，慢慢加熱至70℃，保持并攪拌60分鐘后，加入水14.5份，攪拌混合均勻，即得固含量為17％均質(zhì)的改性硅溶膠水溶液100份，備用。
2、配制抗凍液配方(質(zhì)量·份)乙二醇95.06、硼砂2.5、硅酸鈉(冰物)0.07、氫氧化鈉0.57、亞硝酸納0.2、苯甲酸鈉1.6，將各物料混合溶解于乙二醇。
3、配制磷化劑在容器中加入配方量的磷酸、磷酸鋅攪拌使磷完全溶解，完全溶解后即為磷化液。
4、將改性硅溶膠按配方量要求加入高速攪拌機(jī)中，在攪拌下分別加入乳化硅油，本質(zhì)素磺酸鈉單寧酸和苯甲酸胺混合均勻后，在高速攪拌下(800轉(zhuǎn)/分)按配方量加入防銹顏料和體質(zhì)顏料，適量的去離子水?dāng)嚢杈鶆蚝?，送入研磨機(jī)或膠體磨研磨至細(xì)度小于30微米以下的濃漿料。
5、將AC-261乳液按配方量加入另一反應(yīng)釜中，在攪拌下徐徐加入配方量的防凍液和磷化液，攪拌均勻后加入(4)的濃漿料，并加入納米防腐殺菌劑，攪拌均勻后過濾即得成品。
實(shí)施例二配方(質(zhì)量、份)基料 AC-261乳液 100
改性硅乳膠 40抗凍液15磷化劑 磷酸 8磷酸鋅 8防銹顏料 氧化鐵顏料或云母鐵顏料或云母鈦顏料40滑石粉或硅灰石粉 10玻璃鱗片或云母粉 20助劑 聚二甲基硅烷羥基礎(chǔ)化硅油(陰離子乳化硅油)0.2苯甲酸胺 0.2本質(zhì)素磺酸鈉 4納米防腐防藻殺菌劑 0.1去離子水 適量制備工藝同實(shí)施例一。實(shí)施例三配方(質(zhì)量、份)基料AC-261乳液 90改性硅乳膠 30抗凍液 13磷化劑 磷酸 6磷酸鋅 7防銹顏料氧化鐵顏料或云母鐵顏料或云母鈦顏料350滑石粉或硅灰石粉 8玻璃鱗片或云母粉 15助劑聚二甲基硅烷羥基礎(chǔ)化硅油(陰離子乳化硅油)0.1苯甲酸胺 適量本質(zhì)素磺酸鈉 4納米防腐防藻殺菌劑適量去離子水 適量制備工藝同實(shí)施例一。
根據(jù)鐵道部運(yùn)輸局文件運(yùn)裝貨車〔2001〕67號(hào)關(guān)于公布《鐵路貨車水溶性厚漿型涂料技術(shù)條件》(試行)的通知對(duì)本水溶性重防腐，防銹，防藻厚漿型涂料的性能如下測(cè)試項(xiàng)目 指標(biāo)外觀 涂膜平整光滑細(xì)度(μm)＜40粘度(3#轉(zhuǎn)子，6γ/mm) 7.5不揮發(fā)物(％) 58干燥時(shí)間 表干(h) 2干燥時(shí)間 實(shí)干(h) 20彎曲性能(mm) 1附著力(級(jí)) 1劃格試驗(yàn)(級(jí)) 1杯突試驗(yàn)(mm) 6耐鹽水性(60天) 無變化耐老化試驗(yàn)(300h) 無變化VOC含量(g/l) 29凍融穩(wěn)定性(周期) 5周期無變化流掛性 濕膜厚度250μm不流掛防腐耐鹽霧試驗(yàn)(300h) 劃格處有極細(xì)小泡防腐耐鹽霧試驗(yàn)(500h) 小泡無變化另將本涂料在500×500×10的鋼板上，放入海水中6個(gè)月未發(fā)現(xiàn)粘附藻類生物。
權(quán)利要求
1.一種水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防銹顏料、助劑復(fù)配而成、去離子水，各原料質(zhì)量份數(shù)分別為100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、適量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于基料包括AC-261乳液、改性硅溶膠，二者之間質(zhì)量份數(shù)比為80-100∶20-40。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于磷化劑包括磷酸、磷酸鋅，二者之間質(zhì)量份數(shù)比為1∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于防銹顏料包括氧化鐵顏料/或云母鐵顏料/或云母鈦原料、滑石粉/或硅灰石粉、玻璃鱗片/或云母粉，三者之間質(zhì)量份數(shù)比為35-40∶8-10∶15-20。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于助劑包括陰離子乳化硅油、苯甲酸胺、木質(zhì)素磺酸鈉、納米防腐防藻殺菌劑，四者之間質(zhì)量份數(shù)比為0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于抗凍液可以是乙二醇或乙二醇與鈉鹽混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于鈉鹽為硅酸鈉、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于改性硅溶膠是在硅溶膠內(nèi)加入硅烷偶聯(lián)劑后加熱至60-70℃，然后加入去離子水?dāng)嚢杈鶆蚣吹霉毯繛?7.0％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其特征在于硅溶膠為無機(jī)硅酸鹽溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6、7、8、9所述的水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，其制備工藝為(1)、在配方量的改性硅溶膠中加入乳化硅油、木質(zhì)素磺酸鈉，單寧酸和苯甲酸胺混合均勻后，加入防銹顏料、體質(zhì)顏料、去離子水混均后送入研磨機(jī)或膠體磨研細(xì)度小于30微米的漿料。(2)、將AC-261乳液加入另一反應(yīng)釜中，再加入配方量的防凍液和磷化劑、攪拌均勻后加入上述濃漿料中，并加入納米防腐防藻殺菌劑，攪拌過濾即得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水溶性重防腐、防銹、防藻厚漿型涂料，它是由基料、抗凍液、磷化劑、防銹顏料、助劑、去離子水復(fù)配而成，各原料質(zhì)量份數(shù)分別為100－140、10－15、12－16、26.5－70、3.15－4.3、適量。本涂料以水為介質(zhì)無毒、無味，無放射性有害物質(zhì)，使用安全。本涂料具有良好的防銹性和附著力，可替代氯乙烯系列、環(huán)氧系列、醇酸系列等溶劑型防銹漆；極優(yōu)良的抗介質(zhì)滲透性和優(yōu)良的耐磨損性；涂膜堅(jiān)韌、光滑、耐沖擊性優(yōu)良，有強(qiáng)勁地耐老化能力；耐紫外、抗酸雨、防腐蝕優(yōu)良。在海水中藻類浮游生物不易粘附，不污損海水；涂料是單組份，有良好的施工工藝性，可采用噴輥，刷和抹等工藝，不但施工方便，而且修補(bǔ)容易。本品不燃，可按常規(guī)方法運(yùn)輸。
文檔編號(hào)C09D5/08GK1434081SQ0311857
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者陳東阜, 陳新州 申請(qǐng)人:陳新州