本發(fā)明具體涉及一種環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料，同時(shí)涉及該環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的制備方法。

背景技術(shù)：

防腐涂料一直是涂料的重要分支之一，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，大量金屬制品的使用使得設(shè)備防腐的要求很高，防腐涂料的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球每年因?yàn)楦g所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)萬億美元，遠(yuǎn)超自然災(zāi)害所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，一批新興工業(yè)領(lǐng)域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建，對(duì)防腐涂料承受環(huán)境的能力和使用壽命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能滿足這些需要。人們提出的“重防腐涂料(heavydutycoating)”的概念，一般指在苛刻的腐蝕環(huán)境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。簡(jiǎn)單地說：重防腐涂料就是使用壽命更長，可適應(yīng)更苛刻的使用環(huán)境的涂料稱為重防腐涂料。在化工大氣和海洋環(huán)境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里，并在一定溫度的腐蝕條件下，一般應(yīng)能使用5年以上。

重防腐涂料的應(yīng)用涉及現(xiàn)代化各個(gè)領(lǐng)域，大型的工礦企業(yè)：化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設(shè)備等；重要的能源工業(yè)：天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設(shè)備及煤礦礦井等；現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸：橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等；新興的海洋工程：海上設(shè)施、海岸及海灣構(gòu)造物及海上石油鉆井平臺(tái)等。優(yōu)異的防腐蝕涂裝系統(tǒng)可以防止設(shè)備的腐蝕，延長使用壽命，減少維修次數(shù)，縮短現(xiàn)代化連續(xù)大生產(chǎn)的停車時(shí)間。

目前，最主要的幾種防腐涂料，主要為環(huán)氧類、聚氨酯類和富鋅底漆類涂料。聚氨酯涂料具有附著力強(qiáng)、耐水、耐油、耐溶劑、耐腐蝕、彈性好、強(qiáng)度高、耐低溫、涂膜光亮、堅(jiān)硬、柔韌、豐滿、耐磨和耐劃傷的優(yōu)點(diǎn)，但其保光保色性差，有較大的刺激性和毒性，穩(wěn)定性差和施工麻煩等不足。富鋅底漆類涂料具有屏蔽作用、電化學(xué)防護(hù)作用、涂膜自修復(fù)和鈍化作用，但防腐性能是以犧牲鋅粉為代價(jià)，且在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氧化鋅霧氣，危害作業(yè)人員生命健康。環(huán)氧防腐涂料由環(huán)氧樹脂、顏料、體質(zhì)顏料組成，適用于金屬表面、電機(jī)、電器；每年世界上約有40％以上的環(huán)氧樹脂用于制造環(huán)氧涂料，其中大部分用于防腐領(lǐng)域。環(huán)氧防腐涂料是目前世界上用得最為廣泛、最為重要的重防腐涂料之一。環(huán)氧類防腐涂料具有優(yōu)異的附著力、優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的抗堿性和耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性、固體組分含量高等優(yōu)點(diǎn)，但是漆膜初期硬度高，柔韌性差，瀝青類和鉻酸鹽類的環(huán)氧防腐漆，對(duì)環(huán)境具有很大的破壞性，同時(shí)危害人類健康。

因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種漆膜柔韌性好，耐鹽霧時(shí)間長，同時(shí)具有耐酸堿性能的環(huán)境友好的環(huán)氧樹脂類防腐涂料，并且這種環(huán)氧樹脂涂料應(yīng)當(dāng)具有簡(jiǎn)單的制備工藝和使用工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有環(huán)氧樹脂類防腐涂料柔韌性差，含有鉻酸鹽類有害物質(zhì)，危害工人身體健康、影響環(huán)境，以及使用不方便的問題，本發(fā)明一方面提供了一種環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料，其具有柔韌度高，抗沖擊性能好，耐候性好、耐水、耐酸、耐堿的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料，其包括以下重量份的組分：氟橡膠乳液20-30份，環(huán)氧樹脂10-20份，丙烯酸樹脂5-15份，水滑石10-20份，氣相二氧化硅5-15份，硅強(qiáng)粉5-15份、表面活性劑1-3份，助劑5-10份，鉬酸鹽防銹顏料5-8份，有機(jī)溶劑30-40份。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方，包括以下重量份的組分：氟橡膠乳液30份，環(huán)氧樹脂20份，丙烯酸樹脂15份，水滑石15份，氣相二氧化硅10份，硅強(qiáng)粉5份、表面活性劑3份，助劑8份，鉬酸鹽防銹顏料6份，有機(jī)溶劑35份。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的氟橡膠乳液為氟橡膠乳液g-101。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的水滑石為水滑石dht-4a。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的氣相二氧化硅為氣相二氧化硅h15、氣相二氧化硅h17、氣相二氧化硅h18、氣相二氧化硅h20或氣相二氧化硅h2000。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的硅強(qiáng)粉為硅強(qiáng)粉md1250或硅強(qiáng)粉md5000。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的表面活性劑為月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的助劑為消泡劑和流平劑，按照消泡劑：流平劑＝1：1的重量比復(fù)配而成。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述消泡劑為消泡劑nxz，所述流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑fs-6170。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的有機(jī)溶劑為dbe，所述鉬酸鹽防銹顏料為mgpr2moo7、smmoo12、pr2moo6、鉬酸鈉/磷酸二氫鈉等量混合或鉬酸鹽與亞硝酸鹽按照質(zhì)量比2：3混合。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的配方中，所述的丙烯酸樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯或含氟丙烯酸酯樹脂，所述含氟丙烯酸酯樹脂為聚甲基丙酸酯三氟乙酯、聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯、聚丙烯酸三氟乙酯或聚丙烯酸五氟丙酯。

另一方面，本發(fā)明還提供了所述的環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料的制備方法，其制備步驟為：

1)將環(huán)氧樹脂、60％的丙烯酸樹脂、20％的有機(jī)溶劑、水滑石、氣相二氧化硅、硅強(qiáng)粉、表面活性劑和助劑加入到高速攪拌中，經(jīng)400-800rpm高速攪拌60-90min，得到混合液。

2)將混合液放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。

3)將氟橡膠乳液和80％的有機(jī)溶劑混合分散后，加入步驟2)中的濃縮漿和配方中剩余的40％的丙烯酸樹脂，經(jīng)400-800rpm高速攪拌20-60min后，用100目尼龍濾布過濾即得環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的重防腐涂料以氟橡膠乳液、環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂為成膜物，用水滑石，氣相二氧化硅，硅強(qiáng)粉等加以改性，加入顏料、表面活性劑、助劑及溶劑，制成重防腐涂料；其中，氣相二氧化硅粒徑很小，比表面積大，表面吸附力強(qiáng)，表面能大，分散性能好、具有優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性，可進(jìn)一步提高漆膜的耐磨性，硅強(qiáng)粉可以增強(qiáng)抗腐蝕性和耐用性；因此，配合而成的涂料能形成致密的抗?jié)B透性漆膜，有效阻止水氣和氧氣等腐蝕介質(zhì)與鋼鐵表面接觸，防止腐蝕發(fā)生，具有良好的耐酸、堿、鹽腐蝕，耐大氣腐蝕和耐磨損、涂層附著力強(qiáng)、柔韌性好、抗沖擊能力強(qiáng)；適用海洋石油鉆井平臺(tái)駐船舶、油氣田輸油、氣、水管道、城市自來水、煤氣管道、礦山和礦井下設(shè)施、機(jī)車車輛等鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐。

2、本發(fā)明的重防腐涂料可采用常規(guī)的施工工具和方法進(jìn)行使用，操作簡(jiǎn)便，無需特殊設(shè)備，制備方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)時(shí)對(duì)操作人員無不良影響，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

3、本發(fā)明的重防腐涂料在長時(shí)間放置的情況下組分均勻、穩(wěn)定，無硬塊和沉淀現(xiàn)象發(fā)生。

4、本發(fā)明的重防腐涂料制備過程中采用氧化鋯珠球磨機(jī)進(jìn)行研磨，粒度更細(xì)，刷涂在板材上，漆膜強(qiáng)度更高，機(jī)械強(qiáng)度提升。

5、本發(fā)明的重防腐涂料選用鉬酸鹽顏料，當(dāng)含有鉬酸鹽顏料的涂膜與水接觸時(shí)，會(huì)有少量的鉬酸鹽離子釋放出來，進(jìn)入該涂膜，而當(dāng)這些離子接觸金屬底材時(shí)，他們就會(huì)在該金屬上加速形成一種保護(hù)性鈍化氧化層，防止其發(fā)生腐蝕，抗腐蝕效果好；傳統(tǒng)的鉛基和鉻酸鹽基等微溶的防腐蝕顏料，因含有六價(jià)鉛和鉻的毒性較大，對(duì)使用者的健康有較大影響也不利于環(huán)保；換用鉬酸鹽顏料更加環(huán)保，也不會(huì)有損使用者的健康。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

本發(fā)明的實(shí)施例中所使用的氟橡膠乳液購自日本大金株式會(huì)社；水滑石購自日本kyowa公司；氣相二氧化硅購自德國瓦克；硅強(qiáng)粉購自美國nyco公司。其他原料均為直接購買，不限廠家。雙酚a型環(huán)氧樹脂環(huán)氧值ep/100g為0.18-0.22，軟化點(diǎn)為64℃-76℃。

制備實(shí)施例：

實(shí)施例1：

配方：

氟橡膠乳液g-101：200g；

雙酚a型環(huán)氧樹脂：100g；

聚甲基丙烯酸甲酯：50g；

水滑石dht-4a：150g；

氣相二氧化硅h15：100g；

硅強(qiáng)粉md1250wc10222：100g；

月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉作為表面活性劑：20g；

助劑由消泡劑nxz：40g和聚丙烯酸酯類流平劑fs-6170：40g復(fù)配而成；

smmoo12作為防銹顏料：60g；

有機(jī)溶劑dbe：350g。

配方中，氟橡膠乳液作為主要成膜物具有良好的耐酸、堿、鹽腐蝕，耐大氣腐蝕和耐磨損、涂層附著力強(qiáng)、柔韌性好、抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)；氣相二氧化硅粒徑很小，比表面積大，表面吸附力強(qiáng)，表面能大，分散性能好、具有優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性，可提高漆膜的耐磨性；硅強(qiáng)粉可以增強(qiáng)抗腐蝕性和耐用性；fs-6170是一種氟碳改性的聚丙烯酸酯類流平劑，表面張力更低，增加對(duì)基材的潤濕性、防止涂層鎖孔、有助于脫氣和消泡；選用鉬酸鹽顏料，當(dāng)含有鉬酸鹽顏料的涂膜與水接觸時(shí)，會(huì)有少量的鉬酸鹽離子釋放出來，進(jìn)入該涂膜，而當(dāng)這些離子接觸金屬底材時(shí)，他們就會(huì)在該金屬上加速形成一種保護(hù)性鈍化氧化層，防止其發(fā)生腐蝕，抗腐蝕效果好，鉬酸鹽顏料更加環(huán)保，不會(huì)有損使用者的健康也不會(huì)破壞對(duì)環(huán)境帶來重金屬污染。

制備方法：

1)將雙酚a型環(huán)氧樹脂100g、聚甲基丙烯酸甲酯30g、有機(jī)溶劑70g、水滑石150g、氣相二氧化硅100g、硅強(qiáng)粉100g、防銹顏料60g，表面活性劑20g和助劑80g加入到高速攪拌中，經(jīng)400-800rpm高速攪拌60-90min，得到混合液。

2)將混合液放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。

3)將氟橡膠乳液200g和有機(jī)溶劑dbe280g混合分散后，加入步驟2)中的濃縮漿和剩余的聚甲基丙烯酸甲酯20g，經(jīng)400-800rpm高速攪拌20-60min后，用100目尼龍濾布過濾即得環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料。

本發(fā)明的重防腐涂料可采用常規(guī)的施工工具和方法進(jìn)行使用，操作簡(jiǎn)便，無需特殊設(shè)備，制備方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)時(shí)對(duì)操作人員無不良影響，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；制備過程中采用氧化鋯珠球磨機(jī)進(jìn)行研磨，粒度更細(xì)，刷涂在板材上，漆膜強(qiáng)度更高，機(jī)械強(qiáng)度提升；制備得到的重防腐涂料在長時(shí)間放置的情況下組分均勻、穩(wěn)定，無硬塊和沉淀現(xiàn)象發(fā)生。

實(shí)施例2：

配方：

氟橡膠乳液g-101：300g；

雙酚a型環(huán)氧樹脂：200g；

聚甲基丙酸酯三氟乙酯：150g；

水滑石dht-4a：200g；

氣相二氧化硅h18：150g；

硅強(qiáng)粉md5000wc10012：150g；

月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉作為表面活性劑：30g，

助劑由消泡劑nxz：50g和聚丙烯酸酯類流平劑fs-6170：50g復(fù)配而成；

防銹顏料由鉬酸鈉：40g和磷酸二氫鈉：40g復(fù)配而成；

有機(jī)溶劑dbe：400g。

制備方法：

1)將雙酚a型環(huán)氧樹脂200g、聚甲基丙酸酯三氟乙酯90g、有機(jī)溶劑dbe80g、水滑石200g、氣相二氧化硅150g、硅強(qiáng)粉150g、防銹顏料80g，表面活性劑30g和助劑100g加入到高速攪拌中，經(jīng)400-800rpm高速攪拌60-90min，得到混合液。

2)將混合液放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。

3)將氟橡膠乳液300g和有機(jī)溶劑dbe320g混合分散后，加入步驟2)中的濃縮漿和剩余的聚甲基丙烯酸甲酯60g，經(jīng)400-800rpm高速攪拌20-60min后，用100目尼龍濾布過濾即得環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料。

實(shí)施例3：

配方：

氟橡膠乳液g-101：250g；

雙酚a型環(huán)氧樹脂：150g；

聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯：100g；

水滑石dht-4a：100g；

氣相二氧化硅h20：50g；

硅強(qiáng)粉md1250wc10222：50g；

月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉作為表面活性劑：10g；

助劑由消泡劑nxz：25g和聚丙烯酸酯類流平劑fs-6170：25g復(fù)配而成；

pr2moo6作為防銹顏料：50g；

有機(jī)溶劑dbe：300g。

制備方法：

1)將雙酚a型環(huán)氧樹脂150g、聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯60g、有機(jī)溶劑60g、水滑石100g、氣相二氧化硅50g、硅強(qiáng)粉50g、防銹顏料50g，表面活性劑10g和助劑50g加入到高速攪拌中，經(jīng)400-800rpm高速攪拌60-90min，得到混合液。

2)將混合液放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。

3)將氟橡膠乳液250g和有機(jī)溶劑dbe240g混合分散后，加入步驟2)中的濃縮漿和剩余的聚甲基丙烯酸甲酯40g，經(jīng)400-800rpm高速攪拌20-60min后，用100目尼龍濾布過濾即得環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料。

實(shí)施例4：

氟橡膠乳液g-101：300g；

雙酚a型環(huán)氧樹脂：200g；

聚丙烯酸三氟乙酯：150g；

水滑石dht-4a：150g；

氣相二氧化硅h2000：100g；

硅強(qiáng)粉md5000wc10012：50g；

月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉作為表面活性劑：30g；

助劑由消泡劑nxz：40g和聚丙烯酸酯類流平劑fs-6170：40g復(fù)配而成；

防銹顏料由鉬酸：36g和亞硝酸鹽：24g復(fù)配而成；

有機(jī)溶劑：dbe350g。

制備方法：

1)將雙酚a型環(huán)氧樹脂200g、聚丙烯酸三氟乙酯90g、有機(jī)溶劑70g、水滑石150g、氣相二氧化硅100g、硅強(qiáng)粉50g、防銹顏料60g，表面活性劑30g和助劑80g加入到高速攪拌中，經(jīng)400-800rpm高速攪拌60-90min，得到混合液。

2)將混合液放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。

3)將氟橡膠乳液300g和有機(jī)溶劑dbe280g混合分散后，加入步驟2)中的濃縮漿和剩余的聚甲基丙烯酸甲酯60g，經(jīng)400-800rpm高速攪拌20-60min后，用100目尼龍濾布過濾即得環(huán)氧樹脂類金屬重防腐涂料。

性能測(cè)試實(shí)施例：

涂刷前金屬樣板表面取出銹垢、油污、雜質(zhì)，然后將本發(fā)明實(shí)施例1-4制備得到的涂料均勻刷涂在金屬樣板上，置于箱式電爐中，采用升溫程序升溫至220℃，取出并冷卻至室溫后，對(duì)涂層的附著力、耐沖擊力、防腐蝕等性能進(jìn)行測(cè)試。試板按照表1所述主要性能指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

刷涂面漆后的試板按照表1所述主要性能指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

表1金屬重防腐涂料主要性能指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示：

表2：本發(fā)明實(shí)施例1-4的金屬重防腐涂料的性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由上述性能試驗(yàn)可以看出，采用本發(fā)明配方制備得到的金屬重防腐涂料在容器中攪拌后均勻無硬塊，附著力強(qiáng)，柔韌度高，抗沖擊能力強(qiáng)，耐酸、耐堿、耐水、耐濕熱、耐磨、耐油，耐紫外線，各項(xiàng)性能均達(dá)到或高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是柔韌度性質(zhì)、抗沖擊性能好、耐磨和耐酸堿性能非常好。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。