一种防腐漆制备工艺的制作方法

文档序号:11103519阅读:453来源:国知局

本发明涉及防腐漆的相关技术领域,更具体地说,涉及一种防腐漆制备工艺。



背景技术:

钢铁在我们生活中用途非常广泛,如汽车工业、制造业、建筑业、交通运输业等行业,但是钢铁耐腐性较差,防腐漆对钢铁来说非常重要,据统计,每年由于腐蚀造成的钢铁损失约占年产量的10%~20%,腐蚀一般是金属表面和介质之间发生化学或电化学多相反应造成的,发生腐蚀后会显著降低钢铁材料的强度、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,缩短设备的使用寿命,为此人们通过防腐漆来防止或延缓腐蚀。

防腐漆(duty paint)的概念,一般指在苛刻的腐蚀环境使用,包括底漆和面漆的配套涂料。防腐漆广泛在华北地区华南地区使用正欧系列艺术涂料是一种新型的墙面装饰艺术漆,并通过了ISO9001质量管理体系认证及ISO14001环境管理体系认证再加上现代高科技的处理工艺,使产品无毒,环保,同时还具备防水,防尘,燃等功能,优质艺术涂料可洗刷,耐摩擦,色彩历久常新。简单地说:防腐漆就是使用寿命更长,可适应更苛刻的使用环境的涂料称为防腐漆。

防腐漆漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触;隔断腐蚀电池的通路,增大了电阻。如环氧煤沥青漆、环氧玻璃鳞片防腐漆漆、氯磺化聚乙烯漆、聚脲、丙烯酸聚氨酯漆等。防腐漆片状颜料能屏蔽水、氧和离子等腐蚀因子透过。树脂和颜料形成的涂层延长腐蚀介质渗入的途径,从而提高涂层的防腐漆蚀能力。

普通防腐漆主要是从两方面达到防腐漆的目的:一是以屏蔽作用,防腐漆漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触,隔断腐蚀电池的通路,增大了电阻。如环氧煤沥青漆、环氧玻璃鳞片防腐漆漆、氯磺化聚乙烯漆、聚脲、丙烯酸聚氨酯漆等;另外一种是缓蚀作用,防腐漆某些颜料,或其与成膜物或水分的反应产物,对底材金属可起缓蚀作用(包括钝化),如磷化底漆、磷化、镀锌镀铬、环氧磷酸锌底漆等。但是这两种防腐漆防腐漆效果有限,而以阴极保护作用来防腐漆,防腐漆效果更好,如富锌油漆,富锌油漆中含有大量锌粉,锌粒子之间、锌粒子与钢铁表面之间紧密接触,锌的电位比铁更负,所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极,铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉,在阴极区钢铁表面不断得到电子,从而得到保护。当涂膜上有部位损伤后,露出基体金属,在较小的面积内腐蚀电流能流向钢铁露出部分,则锌的产物就沉积在此处形成一层保护膜,延缓腐蚀继续发生。

富锌油漆分为有机富锌油漆和无机富锌油漆,有机富锌油漆常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。但有机富锌油漆的有机成膜物的导电性能差。无机富锌油漆又分为有溶剂型和水性两类。其中水性无机富锌油漆是由水性无机硅酸盐(纳、钾、锂)树脂、锌粉、助剂等组成。水性无机富锌油漆由于其无有机溶剂,具有无异味、不燃不爆,不污染环境等优点,但在水性富锌油漆制备过程中会出现沉降等不稳定现象。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于克服沉降等不稳定现象提供了一种防腐漆制备工艺,该油漆的制备工艺包括以下步骤:

步骤一:将一定量的硅酸钠溶液倒入容器中,缓慢加热;

步骤二:将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热;

步骤三:再往容器中添加适量的钛酸酯偶联剂,高速搅拌;

步骤四:加入锌粉,不停地搅拌均匀;

步骤五:最后依次添加适量的MgCl2水溶液和硬脂酸钠,即得。

进一步的,在步骤二中,当加热到60~75℃时,将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热。

进一步的,在步骤二中,当加热到65~70℃时,将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热。

进一步的,在步骤四中,所加的锌粉为500~800目。

进一步的,在步骤四中,所加的锌粉为600~700目。

进一步的,在步骤四中,添加的锌粉的质量百分比为45%~60%。

进一步的,在步骤四中,添加的锌粉的质量百分比为50%~55%。

进一步的,在步骤五中,添加的硬脂酸钠的质量百分比为4%~6%。

进一步的,步骤五中还包括加入硬脂酸镁的过程。

进一步的,添加的锌粉的质量百分比为10%~15%。

本发明提供的一种防腐漆制备工艺相对于现有技术的有益效果是:

防腐漆加工流程简单方便,所生产出的产品质量好而且耐磨度强,节约生产成本,而且原料价格低廉,性能好,清洁环保,满足了广大用户的需求。

同时,该种防腐漆的制备方法更为适应当今工业化生产的飞速进展的时代,解决了油漆变质,污染的问题,本产品集资源节约,环境友好,回收再利用于一体化,是工业化生产必不可少的产品。

进一步的,现有的水性富锌油漆制备过程中会出现沉降现象,为了克服以上缺点,该种防腐漆在油漆制备过程中加入硬脂酸镁稳定剂,硬脂酸镁具有优良的润滑分散稳定作用,在油漆中引入了疏松网络触变性结构,可以防止料颗粒沉降,改善油漆的稳定性能。同时硬脂酸镁也具有催干性,可以提升油漆的干燥速度。

综上所述,本发明提供的防腐漆具有上述诸多的优点及价值,并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新,产生了好用且实用的效果,较现有的技术具有增进的多项功效,从而较为适于实用,并具有广泛的产业价值。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。

但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如本文所用,术语:

“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,A和/或B包括(A和B)和(A或B);

另外,本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如,1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

另外,本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如,至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。

本申请提供一种防腐漆制备工艺,该油漆的制备工艺包括以下步骤:

步骤一:将一定量的硅酸钠溶液倒入容器中,缓慢加热;

步骤二:将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热;

步骤三:再往容器中添加适量的钛酸酯偶联剂,高速搅拌;

步骤四:加入锌粉,不停地搅拌均匀;

步骤五:最后依次添加适量的MgCl2水溶液和硬脂酸钠,即得。

上述,油漆的历史可以追溯到4000多年以前,那时我国劳动人民就利用植物油(如桐油、梓油)和天然生漆涂饰器具表面,干固后形成具有保护性的涂膜。

公元前1500年,在法国和西班牙的山洞里,油漆已用于绘画和装饰。公元前1500年,埃及人用染料如靛蓝和茜草制造蓝色和红色颜料,但这种油漆还很不完善。18世纪,由于对亚麻仁油和氧化锌的开发利用,使油漆工业迅速发展。20世纪,油漆工艺有了重大发展,出现了粘着力更大、光泽度更高、阻燃、抗腐蚀与热稳定性高的各种颜色的油漆。随着科学技术发展,尤其是近几十年来石油化工和有机合成工业的腾飞,许多新型油漆材料相继问世。

目前油漆已有几千多种,过去对油漆分类命名很不统一。我国化工部门,现已对油漆的分类以其主要成膜物质为基础,将油漆划分为18大类。

按粉刷部位分类,主要分为墙漆、金属漆、木器漆。墙漆包括外墙漆、内墙漆和顶面漆,主要是乳胶漆;金属漆主要是磁漆;木器漆主要有硝基漆、聚酯漆等。

可以理解的是,防腐漆加工流程简单方便,所生产出的产品质量好而且耐磨度强,节约生产成本,而且原料价格低廉,性能好,清洁环保,满足了广大用户的需求。

同时,该种防腐漆的制备方法更为适应当今工业化生产的飞速进展的时代,解决了油漆变质,污染的问题,本产品集资源节约,环境友好,回收再利用于一体化,是工业化生产必不可少的产品。

可以理解的是,硅酸钠水溶液有称水玻璃,水玻璃的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。

在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域;在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐漆剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、实验室坩埚等耐高温材料、金属防腐漆剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐漆以及制胶粘剂等。

可以理解的是,硅丙乳液是将含有不饱和键的有机硅单体与丙烯酸类单体加入合适的助剂,通过核壳包覆聚合工艺聚合而成的乳液。结合了有机硅耐高温性、耐候性、耐化学品性,疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸类树脂的高保色性、柔韧性、附着性。是一种高耐候、高耐水、抗污染的环保型建筑用乳液及涂料。

可以理解的是,钛酸酯偶联剂是70年代后期由美国肯利奇石油化学公司开发的一种偶联剂。对于热塑型聚合物和干燥的填料,有良好的偶联效果;其中RO-是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的;OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等,这些基团很重要,决定钛酸酯所具有的特殊功能,如磺酸基赋予有机物一定的触变性;焦磷酰氧基有阻燃,防锈,和增强粘接的性能。

在本发明某些实施例中,在步骤二中,当加热到60~75℃时,将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热。

在本发明某些实施例中,在步骤二中,当加热到65~70℃时,将硅丙乳液缓慢添加到容器中,并不停地搅拌,添加完毕后,停止加热。

在本发明某些实施例中,在步骤四中,所加的锌粉为500~800目。

在本发明某些实施例中,在步骤四中,所加的锌粉为600~700目。

在本发明某些实施例中,在步骤四中,添加的锌粉的质量百分比为45%~60%。

在本发明某些实施例中,在步骤四中,添加的锌粉的质量百分比为50%~55%。

在本发明某些实施例中,在步骤五中,添加的硬脂酸钠的质量百分比为4%~6%。

在本发明某些实施例中,步骤五中还包括加入硬脂酸镁的过程。

上述,现有的水性富锌油漆制备过程中会出现沉降现象,为了克服以上缺点,该种防腐漆在油漆制备过程中加入硬脂酸镁稳定剂,硬脂酸镁具有优良的润滑分散稳定作用,在油漆中引入了疏松网络触变性结构,可以防止料颗粒沉降,改善油漆的稳定性能。同时硬脂酸镁也具有催干性,可以提升油漆的干燥速度。

可以理解的是,硬脂酸镁分子式:C18H35MgO2为白色轻松无砂性的细粉;微有特臭;与皮肤接触有滑腻感。本品在水、乙醇或乙醚中不溶,主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂。特别适宜油类、浸膏类药物的制粒,制成的颗粒具有很好的流动性和可压性。在直接压片中用作助流剂。还可作为助滤剂、澄清剂和滴泡剂,以及液体制剂的助悬剂、增稠剂。

在本发明某些实施例中,添加的锌粉的质量百分比为10%~15%。

为了便于理解本发明,下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

实施例1

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将200g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到60℃后,再往容器中滴加100g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入30g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入600g的500目超细锌粉,最后依次添加30gMgCl2水溶液、40g硬脂酸钠20g和硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例2

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将500g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到65℃后,再往容器中滴加200g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入100g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入1000g的550目超细锌粉,最后依次添加80gMgCl2水溶液、120g硬脂酸钠和50g硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例3

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将1500g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到75℃后,再往容器中滴加750g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入150g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入2550g的600目超细锌粉,最后依次添加150gMgCl2水溶液、200g硬脂酸钠和60g硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例4

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将1500g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到75℃后,再往容器中滴加750g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入150g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入2550g的600目超细锌粉,最后依次添加150gMgCl2水溶液、200g硬脂酸钠和10g硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例5

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将1500g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到60℃后,再往容器中滴加720g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入130g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入2550g的500目超细锌粉,最后依次添加120gMgCl2水溶液、220g硬脂酸钠和15g硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例6

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将1500g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到60℃后,再往容器中滴加720g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入130g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入2300g的600目超细锌粉,最后依次添加100gMgCl2水溶液、180g硬脂酸钠和12g硬脂酸镁,即得防腐漆。

实施例7

防腐漆制备工艺,包括以下步骤:

将1200g硅酸纳溶液倒入到一可加热的容器中,缓慢加热,当溶液温度达到55℃后,再往容器中滴加700g硅丙乳液,并不停地搅拌,滴加完毕后,停止加热,体系温度降至室温后,再往容器中加入110g钛酸酯偶联剂,并提高搅拌速度,然后加入2000g的550目超细锌粉,最后依次添加120gMgCl2水溶液、160g硬脂酸钠和9g硬脂酸镁,即得防腐漆。

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