專利名稱：一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料技術，特別是指一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料及制備方法。
背景技術：
金屬腐蝕遍及國民經濟和國防建設各個領域，危害十分嚴重。首先，腐蝕會造成重大的直接或間接的經濟損失。據工業(yè)發(fā)達的國家的統(tǒng)計，因腐蝕造成的經濟損失約占當年國民經濟生產總值的I. 5% -4. 2%。其次，金屬腐蝕，特別是應力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災難性重大事故，危及人身安全。再者，腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量能源，每年因腐蝕要損耗10%-20%的金屬。另外，石油、化工、農藥等工業(yè)生產中，因腐蝕造成的設備跑、冒、滴、漏，不但造成經濟損失，還可能使有毒物質泄漏，造成 環(huán)境污染，危及人民健康。同時，腐蝕還可能成為生產發(fā)展和科技進步的障礙。云母氧化鐵是一種耐化學介質優(yōu)良的物理性防銹顏料，在防銹涂料中，具有很好的耐水與氣滲透作用，對紫外線有一定的反射能力。由云母氧化鐵制成的防銹涂料廣泛應用于橋梁、電力桿塔、儲油罐、槽車及工程機械等領域的防腐蝕保護?，F(xiàn)云母氧化鐵存在的問題是，由于云母氧化鐵是物理性防銹顏料，對鋼鐵無鈍化作用，防腐蝕性能不理想，必須同含鉻或鉛的顏料配合才能達到好的防腐蝕效果，而含鉻或鉛的材質對環(huán)境有嚴重的污染作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是通過對云母氧化鐵通過改性處理，使涂料具有環(huán)境友好的特點，并提高了云母氧化鐵的防腐蝕性能，也不再需要含鉻或鉛的顏料進行配合。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的—種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，所述涂料的各成份組成按重量份數計算包括成膜物質50-60份，聚苯胺改性云母氧化鐵25-35份，顏料1_5份，填料1_8份，助劑O. 5-5份，溶劑20-30份。所述的成膜物質為醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯或氯化聚乙烯。醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚制造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，其中環(huán)氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂環(huán)族胺。所述溶劑包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環(huán)己酮。所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。撰述聚苯胺改性云母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是云母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為80-90%，植酸按重量百分比為10-20%，所述云母氧化鐵的粒徑為1200-1500目。所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相二氧化硅中的一種或多種組合。一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料的制備方法，包括以下步驟A、首先制備改性聚苯胺改性的云母氧化鐵，其步驟包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5-2. O摩爾/升，植酸O. 35-0. 8摩爾/升；所述磷酸同植酸的摩爾比為4 I ；2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺濃度為O. 1-0. 6摩爾/升，繼續(xù)攪拌O. 5-2小時，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化鐵，并攪拌5-30分鐘，預冷到O-IO0C ；
3)、配制氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為O. 2-1. 5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到o-io°c，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰中的一種或多種組合；4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在0_10°C反應2_5小時，分離后用蒸餾水洗滌，并在80-100°C干燥1-5小時，研磨，篩分得到200-500目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵。B、將助劑，顏料，填料加入到成膜物質和溶劑中攪拌均勻10-60分鐘，然后研磨細度小于50微米后出料；C、在高速攪拌下將由A得到的聚苯胺改性的云母氧化鐵加入到B的混合物中，進行高速分散20-60分鐘，得到改性聚苯胺改性的云母氧化鐵涂料；D、根據成膜物質的不同選擇相應的固化劑。本發(fā)明的有益效果是1，采用本發(fā)明的技術方案，所得到的鋼鐵表面防腐蝕涂料能夠同鋼鐵表面形成鈍化層及緩蝕層。2，提高了常規(guī)云母氧化鐵的耐蝕性和防滲透性。3，可以取代常規(guī)云母氧化鐵涂料中的含鉻和鉛的顏料，所述的涂料屬于環(huán)境友好型。
具體實施例方式以下通過具體實施例來詳細描述本發(fā)明的技術方案。首先按以下方法制備改性聚苯胺改性的云母氧化鐵涂料，包括以下步驟A、首先制備改性聚苯胺改性的云母氧化鐵，其步驟包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5-2. O摩爾/升，植酸O. 35-0. 8摩爾/升；所述磷酸同植酸的摩爾比為4 I ；2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺濃度為O. 1-0. 6摩爾/升，繼續(xù)攪拌O. 5-2小時，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化鐵，并攪拌5-30分鐘，預冷到O-IO0C ；3)、配制氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為O. 2-1. 5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到o-io°c，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰中的一種或多種組合；4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在0_10°C反應2-5小時，分離后用蒸餾水洗滌，并在80-100°C干燥1-5小時，研磨，篩分得到200-500目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵。B、將助劑，顏料，填料加入到成膜物質和溶劑中攪拌均勻10-60分鐘，然后研磨細度小于50微米后出料；C、在高速攪拌下將由A得到的聚苯胺改性的云母氧化鐵加入到B的混合物中，進行高速分散20-60分鐘，得到改性聚苯胺改性的云母氧化鐵涂料；D、根據成膜物質的不同選擇相應的固化劑。
有些成膜物質不使用固化劑也可以成膜。 在常溫條件下固化7-15天后形成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵涂料防腐蝕涂層。一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，所述涂料的各成份組成按重量份數計算包括成膜物質50-60份，聚苯胺改性云母氧化鐵25-35份，顏料1_5份，填料1_8份，助劑O. 5-5份，溶劑20-30份。所述的成膜物質為醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯或氯化聚乙烯。醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚制造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，其中環(huán)氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、乙二胺、芳香胺或脂環(huán)族胺。所述溶劑包括有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮或環(huán)己酮。所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。所述聚苯胺改性云母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是云母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為80-90%，植酸按重量百分比為10-20%，所述云母氧化鐵的粒徑為1200-1500目。所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相二氧化硅中的一種或多種組合。在本申請中使用的分散劑，流平劑和消泡劑及顏料和填料均為現(xiàn)有技術，不再進行過多的說明。實施例I按以下方式生產改性聚苯胺改性的云母氧化鐵，其步驟包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I. 5摩爾/升，植酸O. 40摩爾/升；2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺濃度為O. 5摩爾/升，繼續(xù)攪拌O. 5小時，取500ml混合液中加入80g的1250目的云母氧化鐵，并攪拌10分鐘，預冷到
80C ；3)、配制氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為I. 5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到8 V，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰中的一種或多種組合，在本實施例中選用的是過氧化苯甲酰；4)、將3)中500ml溶液在10_30分鐘緩慢加入2)中，在8°C反應3小時，采用離心分離后用蒸餾水洗滌，并在90°C干燥2小時，研磨，篩分得到350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵，在所述包覆層中聚苯胺占重量百分比90 %，植酸占重量百分比10 %。將分散劑O. 5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑O. 5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵25份加入到環(huán)氧樹脂50份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵防腐涂料。實施例2將分散劑O. 5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑O. 5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵25份加入到醇酸樹脂60份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵防腐涂料。
實施例3 將分散劑O. 5份，流平劑I份，消泡劑I份，防流掛劑O. 5份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵25份加入到聚氨酯樹脂55份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵防腐涂料。實施例4按以下方式生產改性聚苯胺改性的云母氧化鐵，其步驟包括I)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸2. O摩爾/升，植酸O. 5摩爾/升；2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺濃度為O. 15摩爾/升，繼續(xù)攪拌I. 5小時，取500ml混合液中加入IOOg的1250目的云母氧化鐵，并攪拌20分鐘，預冷到2 0C ；3)、配制氧化劑的水溶液，溶液中氧化劑的濃度為O. 5摩爾/升，將氧化劑的水溶液預冷到2°C，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰中的一種或多種組合，在本實施例中選用的是過硫酸銨；4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在2°C反應2小時，采用離心分離后用蒸餾水洗滌，并在80°C干燥5小時，研磨，篩分得到350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵，在所述包覆層中聚苯胺占重量百分比80 %，植酸占重量百分比20 %。將分散劑I份，流平劑O. 8份，消泡劑O. 5份，防流掛劑O. 6份，顏料2份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵25份加入到氟碳樹脂55份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵防腐涂料。實施例5將分散劑I份，流平劑O. 8份，消泡劑O. 5份，防流掛劑I份，顏料5份，填料2份，350目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵25份加入羥基丙烯酸樹脂60份和溶劑20份中，攪拌20分鐘，研磨成粒徑小于40微米制成改性聚苯胺改性的云母氧化鐵防腐涂料。
權利要求
1.一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于所述涂料的各成份組成按重量份數計算包括成膜物質50-60份，聚苯胺改性云母氧化鐵25-35份，顏料1_5份，填料1_8份，助劑O. 5-5份，溶劑20-30份。
2.根據權利要求I所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于所述的成膜物質為醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂、過氯こ烯或氯化聚こ烯。
3.根據權利要求2所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于醇酸樹脂為短油度亞麻油甘油醇酸樹脂、短油度亞麻油甘油醇酯樹脂、中油度紅花油醇酸樹脂、長油度季戊四醇亞麻油醇酸樹脂。
4.根據權利要求2所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于酚醛樹脂包括松香改性的酚醛樹脂、烷基酚制造的純酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂。
5.根據權利要求2所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，其中環(huán)氧樹脂固化劑為胺類固化劑，包括有脂肪族胺、こニ胺、芳香胺或脂環(huán)族胺。
6.根據權利要求I所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于所述溶劑包括有甲苯、ニ甲苯、丁醇、丁酮或環(huán)己酮。
7.根據權利要求I所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于所述助劑包括有防流掛劑，分散劑，流平劑和消泡劑。
8.根據權利要求I所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于撰述聚苯胺改性云母氧化鐵的結構為片狀結構，組成為表面包覆層為聚苯胺和植酸，內部是云母氧化鐵，包覆層中聚苯胺按重量百分比為80-90%，植酸按重量百分比為10-20%，所述云母氧化鐵的粒徑為 1200-1500 目。
9.根據權利要求7所述鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料，其特征在于所述防流掛劑為膨潤土、蒙脫土、高嶺土或氣相ニ氧化硅中的ー種或多種組合。
10.一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 A、首先制備改性聚苯胺改性的云母氧化鐵，其步驟包括 1)、配制磷酸和植酸混合水溶液，其中磷酸I.5-2. O摩爾/升，植酸O. 35-0. 8摩爾/升；所述磷酸同植酸的摩爾比為4 I ； 2)、將苯胺加入到I)的混合溶液中，混合后的苯胺濃度為O.1-0. 6摩爾/升，繼續(xù)攪拌O.5-2小時，取500ml混合液中加入80_120g的1200-1500目的云母氧化鐵，并攪拌5_30分鐘，預冷到O-IO0C ； 3)、配制氧化劑的水溶液,溶液中氧化劑的濃度為O.2-1. 5摩爾/升,將氧化劑的水溶液預冷到0-10°C，其中氧化劑為過硫酸銨、過氧化氫、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰中的ー種或多種組合； 4)、將3)中500ml溶液在10-30分鐘緩慢加入2)中，在0_10°C反應2_5小時，分離后用蒸餾水洗滌，并在80-100°C干燥1-5小時，研磨，篩分得到200-500目導電聚苯胺改性的云母氧化鐵。
B、將助劑，顏料，填料加入到成膜物質和溶劑中攪拌均勻10-60分鐘，然后研磨細度小于50微米后出料； C、在高速攪拌下將由A得到的聚苯胺改性的云母氧化鐵加入到B的混合物中，進行高速分散20-60分鐘，得到改性聚苯胺改性的云母氧化鐵涂料； D、根 據成膜物質的不同選擇相應的固化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵表面環(huán)保型防腐涂料及制備方法，所述涂料的各成份組成按重量份數計算包括成膜物質50-60份，聚苯胺改性云母氧化鐵25-35份，顏料1-5份，填料1-8份，助劑0.5-5份，溶劑20-30份，所得到的鋼鐵表面防腐蝕涂料能夠同鋼鐵表面形成鈍化層及緩蝕層。
文檔編號C09D161/14GK102863881SQ201210343859
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權日2012年9月14日
發(fā)明者黃宣斐 申請人:黃宣斐