专利名称：海洋防腐粉末涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及涂料技术领域，特别是指一种海洋防腐粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
海洋开发和利用过程中，人类建造了很多大型海上构筑物。考虑到工程造价和材料的综合性能，这些海上构筑物大多采用强度高、韧性大、价格低的碳钢和低合金钢制造的。通常大型海洋工程式结构的设计寿命少则20-30年，多则40-50年，为了保证这些钢铁构筑物的安全服役，必须对其采取有效的防护措施。目前，对于海洋大型钢铁设施的防腐设计一般是在水上区涂装有机涂料，水下区采用阴极保护技术。由于有机涂层易老化、粉化、在钢铁表面的附着力低，因此寿命较短，需要经常重复涂刷，而海上施工条件十分艰苦，困难很多，大大增加了维修费用。海洋防腐涂料目前主要有液体涂料和热固性粉末涂料，如液体环氧涂料和环氧粉末涂料；其主要利用环氧树脂或乙烯基树脂等基料内通过 交联或填加层隔片状材料制成，其原理是在普通涂料的基础上，使增加致密程度或层状阻隔材料形成迷宫结构，从而阻挡腐蚀小分子的入侵。PE是聚乙烯的简称，它是用量最大的通用塑料，其具有来源广泛，价格低廉、耐酸碱、盐腐蚀，容易加工的特点，广泛用在薄膜、管道、包装材料、日用品、工业配件等各行业。用PE为主要原料，制的粉末涂料叫PE粉末涂料，目前PE粉末涂料的应用范围主要是衣架、冰箱网篮、自行车网篮、管道防腐、隔栏栅，护栏网，护栏板等。将PE粉末涂料用做重防腐粉末涂料，目前市场上没有，其主要障碍是PE的透水、透气性便大，即使PE层完整无缺，但是PE的分子间隙大，腐蚀小分子可以透过这些分子间隙，从而接触到本应该被保护的基体金属。因此PE粉末涂料的防腐寿命不太长，尤其对于酸、碱、盐等腐蚀性大的防腐蚀效果更是不好，所以通常的PE粉末涂料是不能做海洋等重防腐粉末涂料的。目前国内使用的高档海洋防腐粉末主要靠进口，因为国内自产的海洋防腐粉末涂料防腐寿命一般只有5年，恶劣环境下甚至不到I年。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种使用寿命长、耐腐蚀的海洋防腐粉末涂料及其制备方法。本发明的技术方案是这样实现的一种海洋防腐粉末涂料，该涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鳞片和锌粉。作为优选的技术方案，所述聚乙烯为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE )、高密度聚乙烯(HDPE )中的一种或几种的组合。作为优选的技术方案，所述玻璃鳞片为40目-3000目的片状玻璃鳞片。作为优选的技术方案，所述玻璃鳞片的材质为碱性玻璃或中性玻璃。作为优选的技术方案，所述玻璃鳞片在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的5-30%o
作为优选的技术方案，所述玻璃鳞片在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的7-20%。作为优选的技术方案，所述锌粉为40-3000目的球状或片状锌粉。作为优选的技术方案，所述锌粉在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的5-30%。作为优选的技术方案,所述锌粉在粉末中的添加量为聚乙烯质量的7-20%。作为优选的技术方案，所述粉末涂料中还包括润滑剂。作为优选的技术方案，所述润滑剂在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的0.1-1%。作为优选的技术方案，所述润滑剂为聚合物蜡、油酸酰胺或芥酸酰胺。作为优选的技术方案，所述聚合物蜡为聚乙烯蜡(PE)或聚丙烯蜡(PP)。作为优选的技术方案，所述粉末涂料中还包括相容剂。作为优选的技术方案，所述相容剂在粉末中的添加量优选为5%_10%。相容剂可以为马来酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羟基丁二酸。作为优选的技术方案，所述粉末涂料中还包括抗老化助剂。作为优选的技术方案，所述抗老化助剂在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的0. 1_1%。作为优选的技术方案，所述抗老化助剂为抗氧剂和光稳定剂。作为优选的技术方案，所述光稳定剂为紫外线吸收剂、钛白粉、碳黑、氧化锌中的一种或几种的组合。由于海洋环境一般日照激烈，PE粉末涂料层在这种环境下，对耐候性要求严格。为了进一步提高本发明粉末涂料的使用寿命，在粉末涂料中可以添加抗老化助剂，如抗氧剂、光稳定剂等助剂，保在海洋环境下涂层寿命长，进而做到一次涂装，10年不用管的特点。一种海洋防腐粉末涂料的制备方法，包括混合上述配方中的物质；螺杆挤出造粒混合后的所述物质；研磨挤出造粒后的所述物质，即得。上述的制备方法可直接使用现有的设备，常规的工艺条件即可。作为优选的技术方案，所述螺杆挤出造粒的工艺条件为，温度190-230°C，转速300-500r/min。有益效果本发明通过在PE基中添加玻璃鳞片和片状锌粉，使PE粉末中分布着阻隔效果好的玻璃层和锌层，玻璃层具有耐酸、碱、盐、水的特性，而且鳞片状的玻璃片在PE层中，会形成层层阻隔，而腐蚀性小分子要经过他们，就会象过迷宫一样，要经过悠长曲折的道路，从而使防腐蚀效果得以提高。
具体实施例方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明通过在PE基中添加玻璃鳞片和锌粉，使PE粉末中分布着阻隔效果好的玻璃层和锌层，玻璃层具有耐酸、碱、盐、水的特性，而且鳞片状的玻璃片在PE层中，会形成层层阻隔，而腐蚀性小分子要经过他们，就会象过迷宫一样，要经过悠长曲折的道路，从而使防腐蚀效果得以提高。锌粉为40-3000目的球状或片状锌粉，在粉末涂料中的添加量优选为聚乙烯质量的5-30%，更优选的添加量为聚乙烯质量的7-20%。锌层具有优先于铁和酸、碱、水反应的牺牲阴极保护阳极的特点，而且锌的反应产物是弱酸或碱性盐，其在PE中会起填充、致密PE层的特性。从而阻挡外来腐蚀性小分子对基材的腐蚀。玻璃鳞片为40目-3000目的片状玻璃鳞片。璃鳞片的材质为碱性玻璃或中性玻璃，在粉末涂料中的添加量优选为聚乙烯质量的5-30%。更优选的添加量为聚乙烯质量的7-20%。玻璃鳞片主要通过层层阻挡，增加防腐性，而锌片则通过层层阻挡和吸收并反应腐蚀小分子并形成填充材料而增加防腐蚀效果。本发明通过的混合分散机制，使玻璃鳞片和锌粉均匀分散于PE粉末材料中。作为进一步的改进，粉末涂料中还包括润滑剂，在粉末涂料中的添加量优选为聚乙烯质量的0. 1-1%。润滑剂可以选自聚合物蜡、油酸酰胺或芥酸酰胺。还可以包括相容剂，在粉末中的添加量优选为5%-10%。相容剂可以为马来酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羟基丁二酸。由于海洋环境一般日照激烈，PE粉末涂料层在这种环境下，对耐候性要求严格。为了进一步提高本发明粉末涂料的使用寿命，在粉末涂料中可以添加抗老化助剂，如抗氧剂、光稳定剂等助剂，保在海洋环境 下涂层寿命长，进而做到一次涂装，10年不用管的特点。其中抗老化助剂在粉末涂料中的添加量为0. 1-1%。实施例1海洋防腐粉末涂料1，该涂料的配方包括，中密度聚乙烯(MDPE)、玻璃鳞片和球状锌粉。其中MDPE 100公斤，玻璃鳞片5公斤，球状锌粉30公斤。上述原料的制备将上述配方的中密度聚乙烯(MDPE)、玻璃鳞片和球状锌粉在搅拌机中混合均匀，时间5min，然后放在螺杆挤出机中造粒，温度为190-230°C，转速为300_500r/min，得到塑料粒子，然后将这些粒子在磨粉机中磨粉，即得。实施例2海洋防腐粉末涂料2，该涂料的配方包括，高密度聚乙烯(HDPE)、片状玻璃、片状锌粉和润滑剂。其中HDPE 100公斤，片状中性玻璃20公斤，片状锌粉5公斤，润滑剂0.1公斤。上述原料的制备将上述配方的HDPE、片状玻璃、片状锌粉和润滑剂在搅拌机中混合均匀，时间IOmin,然后放在螺杆挤出机中造粒，温度为190-230°C，转速为300_500r/min，得到塑料粒子，然后将这些粒子在磨粉机中磨粉，即得。实施例3海洋防腐粉末涂料3，该涂料的配方包括，低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、片状玻璃、片状锌粉和润滑剂。其中LDPE 50公斤，HDPE 50公斤，片状中性玻璃30公斤，片状锌粉20公斤，润滑剂I公斤。上述原料的制备将上述配方的LDPE、HDPE、片状中性玻璃、片状锌粉和润滑剂在搅拌机中混合均匀，时间lOmin，然后放在螺杆挤出机中造粒，温度为190-230°C，转速为300_500r/min，得到塑料粒子，然后将这些粒子在磨粉机中磨粉，即得。实施例4海洋防腐粉末涂料4，该涂料的配方包括，低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、片状玻璃、片状锌粉和润滑剂。其中LDPE 30公斤，HDPE 70公斤，片状碱性玻璃7公斤，片状锌粉20公斤，润滑剂I公斤。制备与实施例3同。实施例5海洋防腐粉末涂料5，该涂料的配方包括，MDPE、高密度聚乙烯(HDPE)、片状玻璃、片状锌粉、润滑剂和抗氧剂。其中MDPE 100公斤，片状碱性玻璃7公斤，片状锌粉7公斤，润滑剂0. 5公斤，抗氧剂0. 5公斤。制备与实施例3同。实施例6海洋防腐粉末涂料6，该涂料的配方包括，LLDPE (牌号JL-210) 100公斤，片状锌粉5公斤，片状玻璃粉10公 斤，抗氧剂0.1公斤，紫外线吸收剂0. 1，钛白粉0. 5公斤，油酸胺蜡0. 2公斤，将它们放在高速搅拌机内搅拌5分钟，然后放在螺杆挤出机内造粒，得到塑料粒子，然后将这些粒子放在磨粉机内磨粉，该粉末备用。将工件试片加热到300，将该粉末按流化床浸塑涂装，浸粉4-10秒，然后流平，最后测试该涂装样片的各项性能。测试结果表明，该涂料具有重防腐性能，适合用在海洋环境。实施例7海洋防腐粉末涂料7，该涂料的配方包括，LDPE (牌号1C7A和868-000 (1:1))100公斤，片状锌粉5公斤，片状玻璃粉10公斤，抗氧剂0.1公斤，紫外线吸收剂0.1，钛白粉0. 5公斤，芥酸酰胺0. 2公斤，马来酸酐接枝物10公斤，将它们放在高速搅拌机内搅拌5分钟，然后放在螺杆挤出机内造粒，得到塑料粒子，然后将这些粒子放在磨粉机内磨粉，该粉末备用。将工件试片加热到300，将该粉末按流化床浸塑涂装，浸粉4-10秒，然后流平，最后测试该涂装样片的各项性能。测试结果表明，该涂料具有重防腐性能，适合用在海洋环境。实施例8海洋防腐粉末涂料8，该涂料的配方包括，LDPE (牌号1C7A和868-000 (1:1))100公斤，片状锌粉10公斤，片状玻璃粉8公斤，抗氧剂0.1公斤，紫外线吸收剂0.1，钛白粉0.5公斤，油酸胺蜡0. 2公斤，丙烯酸5公斤，将它们放在高速搅拌机内搅拌5分钟，然后放在螺杆挤出机内造粒，得到塑料粒子，然后将这些粒子放在磨粉机内磨粉，该粉末备用。将工件试片加热到300，将该粉末按流化床浸塑涂装，浸粉4-10秒，然后流平，最后测试该涂装样片的各项性能。
测试结果表明，该涂料具有重防腐性能，适合用在海洋环境。实施例9海洋防腐粉末涂料9，该涂料的配方包括，LDPE (牌号JL-210) 100公斤，片状锌粉8公斤，片状玻璃粉7公斤，抗氧剂0.1公斤，紫外线吸收剂0. 1，氧化锌0. 5公斤，油酸胺蜡0. 2公斤，2 一羟基丁二酸5公斤，将它们放在高速搅拌机内搅拌5分钟，然后放在螺杆挤出机内造粒，得到塑料粒子，然后将这些粒子放在磨粉机内磨粉，该粉末备用。将工件试片加热到30 0，将该粉末按流化床浸塑涂装，浸粉4-10秒，然后流平，最后测试该涂装样片的各项性能。测试结果表明，该涂料具有重防腐性能，适合用在海洋环境。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种海洋防腐粉末涂料，该涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鳞片和锌粉。
2.根据权利要求1所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯LDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述玻璃鳞片为40目-3000目的片状玻璃鳞片；所述玻璃鳞片的材质为碱性玻璃或中性玻璃。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述玻璃鳞片在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的5-30% ;所述玻璃鳞片在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的7-20%。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述锌粉为40-3000目的球状或片状锌粉；所述锌粉在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的5-30% ;所述锌粉在粉末中的添加量为聚乙烯质量的7-20%。
6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料中还包括润滑剂；所述润滑剂在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的0.1-1% ;所述粉末涂料中还包括相容剂；在粉末中的添加量为5%-10%;。相容剂可以为马来酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羟基丁二酸。
7.根据权利要求6所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述润滑剂为聚合物蜡、油酸酰胺或芥酸酰胺；所述聚合物蜡为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。
8.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料中还包括抗老化助剂；所述抗老化助剂在粉末涂料中的添加量为聚乙烯质量的0.1-1% ;所述抗老化助剂为抗氧剂和光稳定剂；所述光稳定剂为紫外线吸收剂、钛白粉、碳黑、氧化锌中的一种或几种的组合。
9.一种海洋防腐粉末涂料的制备方法，包括 混合权利要求1-8任一权利要求所述配方中的物质； 螺杆挤出造粒混合后的所述物质； 研磨挤出造粒后的所述物质，即得。
10.根据权利要求9所述的一种海洋防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出造粒的工艺条件为，温度190-230°C，转速300-500r/min。
全文摘要
本发明提出了一种海洋防腐粉末涂料及其制备方法，该涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鳞片和锌粉。聚乙烯为低密度聚乙烯LDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE中的一种或几种的组合。玻璃鳞片为40目-3000目的片状玻璃鳞片。玻璃鳞片的材质为碱性玻璃或中性玻璃。本发明通过在PE基中添加玻璃鳞片和片状锌粉，使PE粉末中分布着阻隔效果好的玻璃层和锌层，玻璃层具有耐酸、碱、盐、水的特性，而且鳞片状的玻璃片在PE层中，会形成层层阻隔，而腐蚀性小分子要经过他们，就会象过迷宫一样，要经过悠长曲折的道路，从而使防腐蚀效果得以提高。
文档编号C09D5/03GK103031024SQ20121048414
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者周宏宇, 陆国建, 曾永远 申请人:杭州五源科技实业有限公司