一种含有缓蚀剂的陶瓷防腐耐磨涂料的组合物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料领域，具体设及一种含有缓蚀剂的陶瓷防腐耐磨双组分环氧树脂 涂料，特别设及一种应用于石油管线、船舶甲板，需要防腐、耐磨领域的涂料。
【背景技术】
[0002] 涂料是重要的金属防护措施。一般的涂料由树脂，填料，助剂，溶剂组成。由于溶剂 的存在，在施工和生产的过程中，容易造成溶剂挥发而污染环境。因此开发无挥发性溶剂， W水为溶剂的环保型涂料成为当前和今后的重点。
[0003] 在诸种水性涂料中，环氧水性涂料W耐腐蚀性好而引起人们的关注。目前使用的 水性环氧涂料一般是W环氧醋或环氧树脂为骨架。将环氧树脂改性为可W自乳化，并进一 步乳化其它结构的环氧树脂显得尤为重要。
[0004] 在向环氧树脂引入乳化剂的方法中，一种是通过环氧基反应引入，运种方法W损 失和牺牲大量的环氧基为代价，环氧树脂也丧失了良好的防腐性能；另外一种就是利用环 氧树脂骨架上的径基，通过形成环氧醋再进一步引入极性基团而水化，运种方式由于引入 了可溶于水的基团，使环氧树脂耐水性降低，因此耐腐蚀性和对金属的保护性能大幅降低。 阳〇化]在一些场合，除了要求涂层具有环保、防腐功能外，还有一些特殊的要求，例如涂 层耐磨，但是水性环氧树脂本身的耐磨性能有限，难W达到人们希望的性能。
[0006] 在已经发现的陶瓷材料中，由于硬度高，具有良好的耐磨性能，例如氮化娃，氮化 侣，Ξ氧化二侣，W及一些无机娃酸盐矿物，例如含侣娃酸盐，如高岭± (Al4[Si40J阳田S)， 白云母（KA!2[AlSi30?]阳田2)等，而在防腐性能方面一些憐酸盐则表现得很突出，例如憐酸 侣，憐酸锋等。
[0007] 缓蚀剂是改变金属防腐性能的重要材料，但是小分子缓蚀剂容易在涂层中发生迁 移，一方面会迁移到涂层表面与金属表面，形成弱边界层，导致附着力降低。因此，设计能参 与固化过程，并具有缓蚀效果的缓蚀剂是解决小分子缓蚀剂产生弊端的重要措施。
[0008] 水性涂料因为含水，在与金属接触尚未成膜的过程中，会加速金属的腐蚀，使金属 的表面产生闪诱。因此，水性涂料要控制在干燥成膜过程中的闪诱问题。
[0009] 耐磨性能除了与树脂，填料有关外，也与固化剂有密切的关系。
[0010] 与溶剂型的环氧树脂不同，使用水性环氧固化剂，要有柔初性外，还要具有在水中 的乳化性能。同时，还应该与水化的环氧树脂有良好的相容性，而采用可溶于水的有机含氮 化合物，虽然可W与水性环氧树脂固化，例如二乙締Ξ胺，但是因为相容性差，将会出现分 层而影响涂层的物理与化学性能。因此，需要控制水性环氧树脂固化剂与环氧树脂之间的 融合性能，一个重要的思路就是改造环氧树脂固化剂的HLB值，使环氧固化剂能够进入环 氧树脂的乳化微粒中。
[0011] 综上所述水性耐磨涂料，需要解决环氧树脂乳化，固化剂相容，闪诱W及填料与树 脂之间，缓蚀剂与树脂，缓蚀剂与金属表面之间的作用问题。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种含有缓蚀剂的陶瓷 防腐耐磨涂料的组合物及制备方法。
[0013] 为实现上述目的，本发明通过采用加入缓蚀剂的方法，提高耐蚀性。同时，利用陶 瓷粉增强防腐和耐磨性能，并结合施工性能，充分考虑涂层与基材作用，陶瓷颗粒与树脂作 用，设计研究了一种含有缓蚀剂的陶瓷防腐耐磨涂料的组合物。
[0014] 本发明实现目的所采用的技术方案是：
[0015] 一种含有缓蚀剂的陶瓷防腐耐磨涂料的组合物，其特征是：由A组分和B组分按质 量比A:B=巧-10) :1组成，其中A组分按质量百分比由水性环氧树脂为30-50%，成膜助 剂为10-20%，陶瓷粉混合物为25-58%，闪诱助剂为1-5%，缓蚀剂为1-5%组成；B组分为 含氮乳化性固化剂。
[0016] 所述的水性环氧乳树脂，是指通过丙締酸单体，在过氧化异丙苯引发剂的引发下， 在环氧树脂的亚甲基上，引入丙締酸分子，然后再加入N，N二甲基乙醇中和，其过程与分子 结构为：
[0017]
[0018] 其第一步反应溫度控制在80°C，反应时间为3-4h;第二步反应在常溫下进行，其 方法是将N，N二甲基乙醇加入到第一步获得的产物中；W第二步获得产物为乳化剂，加入 到环氧树脂中，其质量比为环氧树脂E44 :环氧树脂乳化剂：水=3 :1 :1。
[0019] 所述的陶瓷粉混合物由娃灰石、憐酸锋和憐酸侣组成，其混合质量比为娃灰石：憐 酸锋：憐酸侣=2 :3 :5。
[0020] 所述的成膜助剂由乙醇、下醇和乙二醇下酸组成，其混合质量比为乙醇：下醇：乙 二醇下酸=10 :4 :1。
[0021] 所述的闪诱助剂为苯并异嚷挫嘟、邻苯二酷亚胺、甲级咪挫和辛酸锭的混合物，其 混合质量比为苯并异嚷挫嘟：邻苯二酷亚胺：甲级咪挫：辛酸锭=10 :2 :1 :1。
[0022] 所述的B组分的固化剂是指通过Mannich反应形成的具有乳化和固化效果的固化 剂；其反应过程为：
[0023]
[0024] 其反应溫度为100°C，反应时间为化，得到可w水乳化的固化剂。
[00巧]所述的缓蚀剂是指咪挫通过Mannichfan反应，形成可W参与环氧固化并具有乳 化效果的缓蚀剂，其反应与最终产物为：
[0026]
[0027] 其中R为烷基，其碳原子数为1-7,η= 1-5。
[0028] 为实现上述目的，本发明所采用的另一技术方案是：
[0029] 一种含有缓蚀剂的陶瓷防腐耐磨涂料的组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0030] 1、将A组分中的成膜助剂、陶瓷粉混合物和闪诱助剂分别按质量比进行配比，混 合均匀W备用；
[0031] 2、在50°C的溫度和lOOOr/min的转速下，将陶瓷粉混合物放在Ξ漉研磨机上研磨 至粒径为0. 1-5μm;
[0032] 3、将A组分中的水性环氧树脂，成膜助剂，陶瓷粉混合物，闪诱助剂，缓蚀剂按照 质量比混合均匀后，过滤、包装W备用；
[003引 4、将A组分和B组分按照质量比混合均匀后，包装。
[0034] 本发明与现有技术相比所具有的特点和有益效果主要是：
[0035] 1、采用水性环氧树脂，用水代替挥发性溶剂，减少了对环境的污染。
[0036] 2、采用能参与固化过程，并具有缓蚀效果的缓蚀剂，提高耐腐蚀性能。
[0037] 3、采用混合陶瓷粉，结合施工性能，充分考虑陶瓷颗粒与树脂作用，增强防腐和耐 磨性能。
[0038] 4、本发明的涂层的盐雾时间可达到6000h，磨耗可达到lg/10(K)r。与现有技术相 tk，有所提局。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于本说明而不 用于限制发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可W 对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所依附权利要求书所限定的范 围。 阳040] 实施例1 阳04U -、组合物的配方
[0042] 1、分别按照混合质量比配制成膜助剂、陶瓷粉混合物和闪诱助剂；
[0043] 2、按质量百分比配制组合物A组分含量：
[0044] 水性环氧树脂 50%， 成膜助剂 .20%， 陶瓷粉混合物 25%， 闪铸助剂 2%， 缓蚀剂 芽骑； W45] 3、按质量比配制组合物含量：A:B= 10 :1。
[0046] 二、制备方法
[0047] 按配比将A组分中的成膜助剂、混合陶瓷粉和闪诱助剂分别进行混合W备用； 在50°C的溫度和lOOOr/min的转速下，将陶瓷粉混合物放在Ξ漉研磨机上研磨至粒径为 0. 1-5μm;将A组分中的水性环氧树脂，成膜助剂，陶瓷粉混合物，闪诱助剂，缓蚀剂按照比 例混合后，过滤并包装W备用；将配备好的A和B组分按照比例混合后，包装W备用。 W4引 Ξ、有益效果
[0049] 本实施例所得组合物，通过盐雾试验检测其盐雾时间为4500h，磨耗为5g/100化。
[0050] 实施例2 阳05U -、组合物的配方
[0052] 1、分别按照混合质量比配制成膜助剂、陶瓷粉混合物和闪诱助剂；
[0053] 2、按质量百分比配制组合物A组分含量：
[0054] 水性环氧巧脂 30%. 成膜肋剤 10%， 陶瓷粉混合物 ％%， 闪铸助剂 1游， 缓蚀剂 P满；
[0055] 3、按质量比配制组合物含量：A:B= 5 :1。
[0056] 二、制备方法同实施例1
[0057] S、有益效果
[0058] 本实施例所得组合物，通过盐雾试验检测其盐雾时间为6000h，磨耗为lg/100化。
[0059] 实施例3
[0060] 一、组合物的配方
[0061] 1、分别按照混合质量比配制成膜助剂、陶瓷粉混合物和闪诱助剂；
[0062] 2、按质量百分比配制组合物A组分含量：