专利名称：一种环保型耐腐蚀涂料的制备方法
技术领域：
本发明属于环保材料技术领域，特别是提供了一种环保型耐腐蚀耐磨涂料的制备方法。
背景技术：
金属材料的保护与防腐蚀是提高金属使用寿命、维护金属材料性能的重要课题，其中的重要方法就是在金属的表面涂有机涂料。金属材料的防腐防护主要要求材料具有良好的耐各种环境腐蚀的能力和机械性能。目前常用的金属防腐蚀材料大都含有苯系物如苯、甲苯、氯仿等，在施工和使用过程中对环境和人体造成较大的危害。随着人们对环境和健康的日益关注，需要开发不含苯系物等有害溶剂的新型环保防腐防护材料。而且，为了达到较好的防腐蚀效果，大都采用厚膜化处理，涂层要为30-50微米甚至达到100微米以上，而对于涂层很薄约10微米以下的防腐蚀材料的研究开发还很不充分。
聚乙烯醇缩丁醛具有高度的透明性，良好的耐光性、耐水性、成膜性和抗冲击性能，而且无毒、无嗅、无腐蚀性，玻璃、有机玻璃、金属、木材、陶瓷、皮革、纤维等材料具有良好的附着性能，可用做涂料、油墨、胶粘剂等。专利CN1116223描述了由聚乙烯醇缩甲醛树脂或聚乙烯醇缩丁醛树脂为主要原料制备除锈防锈漆的方法，该漆具有与金属结合力好、防锈寿命长、干燥快、使用方便、成本低、涂膜可耐180℃高温等优点，但涂料成分复杂，涂层厚度较厚才具有较好防腐效果，涂层有颜色，不适合无色透明涂层材料的要求；专利CN1186095提供了由聚乙烯醇缩丁醛、松香酚醛树脂、草酸、磷酸以及主要是由二甲苯、磷酸锌、水、乙醇组成的混合溶剂的油漆的方法，它具有除锈防锈双重功能，还具有耐油、碱、盐水腐蚀、适用温度范围宽、使用寿命长等优点，但该油漆以二甲苯作为混合溶剂，毒性大，不符合环保要求；专利CN1228800提供了以锌粉和含有乙醇、硅酸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、水和正磷酸的硅酸乙酯制备防腐组合物和其基础成分粘合剂的制备方法，组合物的防腐性能、粘合剂的稳定性、新制备的组合物的稳定性均有较大提高到，该方法得到的组合物对金属的防腐蚀性能主要有锌粉来提供，由于锌粉颗粒大小的限制，涂层厚度较厚，很难适合很薄涂层的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型耐腐蚀耐磨涂料的制备方法，以聚乙烯醇缩丁醛为主要材料，通过加入缓蚀剂、缓蚀剂复配体系以及其它助剂配置环保型耐腐蚀耐磨涂料的方法。该涂料使用的稀释剂为乙醇，在施工和使用过程中对环境和人体无害；由于加入缓蚀剂及复配体系，涂层很薄条件下的防腐性能就十分优异，尤其适用于要求涂层很薄(如小于5μ)条件下金属表面的防腐防护；该涂料无色透明，可保持金属本身的光泽。该涂料粘度可以调节，容易施工，可以选择刷涂或喷涂等工艺。
本发明所述聚乙烯醇缩丁醛包含不同工艺、不同分子量的产品。使用的缓释剂为一种或几种杂环化合物混合使用。杂环化合物主要包括苯并三氮唑及衍生物，2-巯基苯并噻唑及衍生物，苯并咪唑及衍生物，苯并噁唑及衍生物等。加入钼酸盐、卤化物等。缓蚀剂可以与无机盐组成复配体系，进一步提高防腐蚀性能同时也可以提高涂层的耐磨性能。选用醇类如乙醇、丁醇等，酮类如丙酮、丁酮等非苯系物溶剂为稀释剂。可以加入各种助剂改善涂层与金属表面的结合力和涂料的施工性能；也可以加入各种填料得到不同颜色和粘度的涂料。
本发明以聚乙烯醇缩丁醛为主要原料，通过加入其它组分制备环保型耐腐蚀耐磨涂料，具体制备工艺如下1、以聚乙烯醇缩丁醛为主要原料通过加入其它组分使涂料具有优良的性能，具体工艺步骤如下a、搅拌下将聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇中，得到1～20重量％的聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液；b、将相当于a聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液0.5～5重量％的流平剂如丁醇加入所制备的溶液中，搅拌至混合均匀；c、取相当于聚乙烯醇缩丁醛重量0.5～5％的助剂加入混合均匀的溶液中，搅拌30～90分钟，所述助剂包括偶联剂KH550等涂料助剂。
2、取相当于聚乙烯醇缩丁醛重量0.5～10％的缓蚀剂加入步骤1所制备的溶液中，搅拌至完全溶解。所属缓蚀剂包括下列缓蚀剂中的1～2种苯并三氮唑及其衍生物、2-巯基苯并噻唑及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、苯并噁唑及其衍生物。
3、在搅拌下在步骤2得到的溶液中加入相当于聚乙烯醇缩丁醛重量0.5～10％的钼酸盐或碘化物搅拌30～90分钟。所述的钼酸盐包括钼酸钠、钼酸钾；碘化物包括碘化钠、碘化钾该涂层材料在施工、存放和使用后不释放国家明令禁止的挥发性有机物，为环保型涂料；该涂料应用于铜及合金、铝镁合金等有色金属表面具有良好的防护防腐效果且可以保持金属本身的金属光泽；表干速度快约15分钟，涂层外观平整光亮，附着力好，硬度高，耐盐雾性能良好。
具体实施例方式
实施例115g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入40ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。继续向溶液中加入0.3mlKH550，搅拌至混合均匀。向该溶液中加入1g苯苯并咪唑，搅拌至完全溶解将该溶液直接刷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥3小时，得到厚度为3～5微米的涂层。涂层硬度2H，附着力1级，耐盐雾实验达到100小时。
实施例220g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入30ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。继续向溶液中加入0.3mlKH550，搅拌至混合均匀。向该溶液中加入3g苯并三氮唑，搅拌至完全溶解。将得到的溶液刷涂或喷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥2小时，得到厚度为5～8微米的涂层。涂层硬度2H，附着力1级，耐盐雾实验达到200小时。
实施例315g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入30ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。向溶液中加入0.3mlKH550及3g苯并三氮唑，搅拌至完全溶解。继续加入3g研磨过的粉状钼酸钠，搅拌至分散均匀。将得到的溶液刷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥2小时，得到厚度为3～5微米的涂层。涂层硬度2H，附着力1级，耐盐雾实验达到200小时。
实施例410g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入40ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。继续向溶液中加入0.25mlKH550，搅拌至混合均匀。向该溶液中加入2.5g2-巯基苯并噻唑，搅拌至完全溶解。将得到的溶液喷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥2小时，得到厚度为2～3微米的涂层。涂层硬度2H，附着力1级，耐盐雾实验达到160小时。
实施例515g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入30ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。继续向溶液中加入0.3mlKH550，搅拌至混合均匀。向该溶液中加入1.2g苯并三氮唑及1.2g 2-巯基苯并噻唑，搅拌至完全溶解。将得到的溶液直接刷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥2小时，得到厚度为3～5微米的涂层。涂层硬度2H，附着力l级，耐盐雾实验达到200小时。
实施例615g聚乙烯醇缩丁醛加入260ml乙醇中，搅拌至完全溶解。加入30ml丁醇，搅拌至溶液混合均匀。继续向溶液中加入0.3ml KH550，搅拌至混合均匀。向该溶液中加入1.2g苯并三氮唑及1.2g 2-巯基苯并噻唑，搅拌至完全溶解。继续加入3g研磨过的粉状碘化钾，搅拌至分散均匀。将得到的溶液刷涂于经细砂纸打磨，丙酮清洗并干燥的紫铜板或钢材上，室温干燥2小时，得到厚度为3～5微米的涂层。涂层硬度2H，附着力1级，耐盐雾实验达到200小时。
权利要求
1.一种环保型耐腐蚀涂料的制备方法，含有聚乙烯醇缩丁醛，其特征在于，工艺步骤为a、搅拌下将聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇中，得到1～20重量％的聚乙烯醇缩丁醛溶液；b、将相当于聚乙烯醇缩丁醛1～20重量％的助剂加入a的溶液中，搅拌30～60分钟；c、取相当于聚乙烯醇缩丁醛重量0.5～5％的缓蚀剂加入b所制备的溶液中，搅拌至完全溶解；d、搅拌下将相当于聚乙烯醇缩丁醛重量1～5％的钼酸盐或碘化物加入c所制备的溶液中搅拌30～60分钟。
2.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述的缓蚀剂包括苯并三氮唑及其衍生物、2-巯基苯并噻唑及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、苯并噁唑及其衍生物1～2种的混合。
3.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述的助剂包括欧联剂KH550、流平剂丁醇。
4.按照权利要求1所述工艺，其特征在于，所述的钼酸盐包括钼酸钠、钼酸钾；碘化物包括碘化钠、碘化钾。
全文摘要
一种环保型耐腐蚀涂料的制备方法，属于环保涂料技术领域。工艺步骤为搅拌下将聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇中，将相当于聚乙烯醇缩丁醛1～20重量％的助剂加入溶液中；取相当于聚乙烯醇缩丁醛重量0.5～5％的缓蚀剂加入溶液中，搅拌至完全溶解；搅拌下将相当于聚乙烯醇缩丁醛重量1～5％的无机盐加入所制备的溶液中搅拌30～60分钟。通过机械搅拌混合得到从无色透明到各种颜色的涂料；由于该涂料不以苯系物为稀释剂，属环保型涂料。该涂料干燥速度快、表面平整光亮、机械强度好、耐盐雾性能优异，可用于铜、铝镁合金以及钢板等金属表面的防腐防护，尤其适用于涂层厚度要求很薄条件下金属表面防腐防护的要求。
文档编号C09D5/08GK1912029SQ20061011278
公开日2007年2月14日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日
发明者王金伟, 陈磊 申请人:北京科技大学