一种重防腐防水涂料及其制备方法、特殊建筑、船舶、汽车与流程

文档序号:13943890阅读:286来源:国知局

本发明属于防腐防水材料技术领域,尤其涉及一种重防腐防水涂料及其制备方法、船舶、汽车。



背景技术:

近年来,随着我国国民经济的快速发展和大型建设工程的涌现,人们对防腐防水涂料的应用条件和使用时效要求也越来越高,重防腐防水涂料因此应运而生。重防腐防水涂料是指在严酷腐蚀工程环境中下使用并具有长效防腐寿命的一种特殊涂料。与常规防腐涂料相比,重防腐防水涂料具有更长防腐保护时限优势,在化工和海洋环境等苛刻条件下能使用10~15年以上,因而广泛应用于腐蚀问题突出和不便于短期维修的工程领域。目前,重防腐防水涂料主要以溶剂型为主,大量的有机化合物经过挥发作用排放到大气中,对空气、水环境等产生影响,同时威胁人类健康,与低碳经济发展需求背道而驰。为了更好地控制有机化合物的排放,环境友好重防腐防水涂料成为必然发展趋势。作为涂料工业中发展潜力巨大的品种,重防腐防水涂料具有科技含量高、工程应用领域广等特点,国内外都将某个国家重防腐防水涂料发展水平的高低作为衡量该国家涂料工业先进程度的标志。近年来,重防腐防水涂料的研究开发发展迅猛,在传统的常规防腐涂料的基础上,研究出众多性能优异的品种,其中最为常见的重防腐防水涂料有:环氧类重防腐防水涂料、聚氨酯重防腐防水涂料、无机富锌重防腐防水涂料、氟碳涂料和聚脲重防腐防水涂料等。目前,我国已经有一部分环境友好重防腐防水涂料正式投入使用,在钢结构、石化、重要建筑等领域得以应用,但其性能与传统的溶剂型重防腐防水涂料相比,有较大差距,不能满足工业应用需求,环境友好重防腐防水涂料的附着力、防锈性能以及耐水性能有待进一步提高。现有技术施工方法上需要借助于大型喷涂设备进行喷涂施工,对很多狭小空间、特殊部位施工的方便性受到局限。因此行业急需要研究一种不受施工装备限制的黑瞬间固化的可以人工手刷的重防腐防水涂料;目前,我国现有重防腐防水涂料的主要技术指标是:中性盐雾试验≥2000h;附着力≥10mpa(碳素钢);耐冲击力≥70kg.cm;voc≤4000g/l;耐酸性:耐0.1mol/lh2so4溶液腐蚀不低于500小时;耐碱性:耐0.1mol/lnaoh溶液腐蚀不低于800小时。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有防腐涂料的附着力差、防锈性能差、耐水性能差;材料固化速度快,涂覆时必须材料大型喷涂装备,很多狭小空间及设备部能到达的地方,施工受限;性能与传统的溶剂型重防腐防水涂料相比有较大差距,不能满足工业应用需求。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种重防腐防水涂料及其制备方法、特殊建筑、船舶、汽车。

本发明是这样实现的,一种重防腐防水涂料,所述重防腐防水涂料按照质量百分比由拜耳聚天门冬氨酸树脂20%、拜耳聚天门冬氨酸树脂25%、六亚甲基二异氰酸酯20%、钛酸酯偶联剂3%、二氧化钛5%、磁铁粉10%、掺杂聚苯胺5%、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮2%和hy-708y有机膨润土10%组成。

本发明的另一目的在于提供一种所述重防腐防水涂料的制备方法,所述重防腐防水涂料的制备方法包括以下步骤:

步骤一,在氮气保护的混合釜中,按配料比依次加入聚天门冬氨酸酯、防锈颜料(改性磷酸锌)粉体,以及各种助剂(分散剂、偶联剂等),高速分一定时间(2h),然后用砂磨机研磨分散至一定细度(460-540目)以下,加入剩下的溶剂以调整黏度和固体含量;

步骤二,将20%六亚甲基二异氰酸酯三聚体、除水剂及其他助剂(如流平剂、消泡剂、防沉剂)按一定比例(见组成配比)混合均匀后,过滤包装。

本发明的另一目的在于提供一种涂有所述重防腐防水涂料的船舶。

本发明的另一目的在于提供一种涂有所述重防腐防水涂料的重要建筑和汽车。

本发明的优点及积极效果为:以六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体和新型结构的聚天门冬氨酸酯为成膜物,产品主要技术指标达到:中性盐雾试验≥3000h或醋酸铜盐雾加速试验≥300h;附着力≥15mpa(碳素钢)或≥10mpa(不锈钢);柔韧性≤1mm;耐冲击力≥80kg.cm;voc≤320g/l;耐酸性:耐0.1mol/lh2so4溶液腐蚀不低于720小时;耐碱性:耐0.1mol/lnaoh溶液腐蚀不低于1000小时。

传统的聚天门冬氨酸酯只有常用的nh1420和nh1520两个牌号的树脂,前者与脂肪族异氰酸酯反应凝胶时间过短,只有15~20min的施工时间,难以进入常规涂料行业;后者虽然凝胶时间较长,但玻璃化温度(tg)太高,性脆,不能单独使用,只能将二者相互改性,以弥补彼此缺陷,但由此做成的涂料凝胶时间最多不超过0.5h,涂膜与保护基面的抓面时间较短,难以有效粘接,难以满足用户要求,而且传统的改性方法之一是加入羟基丙烯酸树脂,并且加入量要非常大,效果有限,失去了实际意义。本发明采用在前期小试中研发的两种具有新型结构的聚天门冬氨酸酯树脂,组成成膜物复配体系,解决现有聚天门冬氨酸酯作为成膜物不能生产高性能重防腐防水涂料的技术问题。六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体固化剂具有高于其他固化剂的优异的耐候性、耐热性,而且由于hdi三聚体粘度低,可以少用或不用溶剂,制成高固含量的产品,利于降低污染,保护环境,本发明以hdi三聚体为固化剂,研究开发高固含量的环境友好聚天门冬氨酸酯重防腐防水涂料。作为重防腐防水涂料的重要组成部分,防锈颜料发挥着减缓金属腐蚀的功效,常见的含重金属的防锈颜料虽然性能优异,但对环境会造成极大污染,因而在实际使用中逐渐受到限制。目前国内防腐涂料生产企业主要使用复合铁钛粉作为防锈颜料,但其制成的防腐涂料的耐盐雾时间与含重金属的防锈颜料相比,有较大差距。在复合铁钛粉中起关键作用的是二氧化钛;而二氧化钛粉体在溶液中极易发生团聚,出现沉淀现象。虽然在涂料生产过程中通过强力搅拌将二氧化钛分散到涂料中,但制成漆膜后,二氧化钛仍将发生团聚自然析出,破坏膜的结构,降低其防锈性能;本发明为了解决二氧化钛粉体在重防腐防水涂料中的团聚问题,采用钛酸酯类偶联剂对纳米二氧化钛进行分子修饰,降低二氧化钛的表面gibbs能,同时利用有机基团的空间阻碍作用阻止二氧化钛颗粒的相互接近,阻止二氧化钛的团聚;再将分子修饰后的二氧化钛粉体与磁铁粉进行混合,制备具有高分散度的复合铁钛粉。聚苯胺又是一种优良的防腐材料,对金属底材具有优异的防腐作用。其防腐机理是:聚苯胺与金属界面形成一层致密的金属氧化膜,使金属的电极电位钝化;聚苯胺与金属界面产生一个电场,该电场的方向与电子传递方向相反,阻碍电子从金属向氧化物的传递,相当于一个电子传递的屏障;聚苯胺又是铁基金属的有效缓蚀剂,可明显降低腐蚀速率;本发明掺杂聚苯胺,提高聚天门冬氨酸酯的防腐性能。紫外吸收剂抗紫外线的基本原理是其分子中的特定基团吸收一定波长的紫外光子后,电子从基态被激发到高能级轨道,导致分子重排形成激发态,不稳定的激发态结构重新跃迁回基态,恢复原来的结构,同时释放能量,释放的能量以热能形式放出。如此循环往复,将涂膜吸收的紫外光能不断转化为热能散失掉。加入紫外吸收剂,有助于提高重防腐防水涂料涂层的耐紫外光性能;本发明选用mh耐紫外线吸收剂。本发明选用有机膨润土作为防沉剂。

附图说明

图1是本发明实施例提供的重防腐防水涂料的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

重防腐防水涂料是指在严酷腐蚀工程环境中下使用并具有长效防腐寿命的一种特殊涂料。与常规防腐涂料相比,重防腐防水涂料具有更长防腐保护时限优势,在化工和海洋环境等苛刻条件下能使用10~15年以上,可以广泛应用于腐蚀问题突出和不便于短期维修的工程领域。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明实施例提供的重防腐防水涂料按照质量百分比由拜耳聚天门冬氨酸树脂20%、拜耳聚天门冬氨酸树脂25%、六亚甲基二异氰酸酯20%、钛酸酯偶联剂3%、二氧化钛5%、磁铁粉10%、掺杂聚苯胺5%、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮2%和hy-708y有机膨润土10%组成。

如图1所示,本发明实施例提供的重防腐防水涂料的制备方法包括以下步骤:

s101:在氮气保护的混合釜中,按一定配料比依次加入聚天门冬氨酸酯、防锈颜料粉体,以及各种助剂,高速分一定时间,然后用砂磨机研磨分散至一定细度以下,加入剩下的溶剂以调整黏度和固体含量;

s102:将六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体、除水剂及其他助剂按一定比例混合均匀后,过滤包装。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1:

实施例2:

实施例3:

本发明针对现有聚天门冬氨酸酯作为成膜物不能生产高性能重防腐防水涂料的技术问题,采用在前期新型结构的聚天门冬氨酸酯树脂,组成成膜物复配体系,制备高性能聚天门冬氨酸酯树脂重防腐防水涂料。采用钛酸酯类偶联剂对纳米二氧化钛进行分子修饰,降低二氧化钛的表面gibbs能,同时利用有机基团的空间阻碍作用阻止二氧化钛颗粒的相互接近,阻止二氧化钛的团聚;再将分子修饰后的二氧化钛粉体与磁铁粉进行混合,制备具有高分散度的复合铁钛粉。掺杂一种防腐功能材料-聚苯胺,提高聚天门冬氨酸酯的防腐性能。

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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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