
技术特征:
1.一种耐高温带锈防腐涂料,其特征在于,包含如下组分:改性树脂、醋酸乙烯、耐温填料、水、羟乙基纤维素、异丁醇、固化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、抗闪锈剂、硅烷偶联剂、二氧化硅。2.如权利要求1所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于,包含如下重量份组分:改性树脂25~45份、醋酸乙烯5~10份、耐温填料3~8份、水7~10份、羟乙基纤维素0.5~1份、异丁醇3~8份、固化剂3~6份、分散剂0.4~0.6份、润湿剂0.2~0.4份、消泡剂0.1~0.3份、流平剂0.2~0.5份、抗闪锈剂0.5~0.7份、硅烷偶联剂1~5份、二氧化硅6~9份。3.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于,所述耐温填料为钛白粉与长石粉按1:2~10的质量比的混合而成。4.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于:所述固化剂为间苯二胺、过氧化二苯甲酰、多异氰酸酯、异氰脲酸三缩水甘油酯中的至少一种。5.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于:所述分散剂为有机硅化合物、聚丙烯酸钠盐、六偏磷酸钠、聚丙烯酸酯中的至少一种。6.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于:所述润湿剂为甘油、聚氧乙烯醚类润湿剂、有机硅型润湿剂中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于:所述消泡剂为硬脂酸十八醇酯、硬脂酸三乙醇胺、硬脂酸铝的复配物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的至少一种。8.如权利要求1或2所述耐高温带锈防腐涂料,其特征在于,所述改性树脂的制备方法如下:s1、在低温,氮气环境下,将正己烷和间碳硼烷加入到二乙二醇甲醚中,在室温下反应,然后加入氯化亚铜,继续反应,加入吡啶,继续反应,加入1,3-二碘苯,回流提取,冷却至室温后,进行过滤,沉淀物用石油醚洗涤,将过滤得到的滤液分别用水和饱和氯化钠水溶液冲洗,收集固体,将固体和沉淀物混合,在无水硫酸钠上干燥并浓缩,经石油醚重结晶后,得到预处理固体;s2、在低温,将硫酸、硝酸和步骤s1制备的预处理固体加入到二氯甲烷中,室温下反应,将该体系置于冰水浴中,用乙醚萃取,用饱和碳酸氢钠水溶液调节至中性,然后用饱和盐水冲洗,收集固体,最后用无水硫酸钠干燥,得到后处理固体;s3、将步骤s2制备的后处理固体置于氮气环境下,加入异丙醇、还原铁粉、盐酸,加热,冷却至室温后,分别用水在回流提取四川防腐涂料,用饱和碳酸钠水溶液调节ph,再用二氯甲烷萃取,分别用水和饱和盐水冲洗,收集固体,在无水硫酸钠上干燥,得到改性助剂;s4、将酚醛环氧树脂、步骤s3制备的改性助剂混合,然后加入甲苯,搅拌,干燥,得到改性树脂。
9.一种制备如权利要求1~8任一项所述耐高温带锈防腐涂料的方法,其特征在于,步骤如下:按重量份称取各原料,将改性树脂、醋酸乙烯、水、羟乙基纤维素、异丁醇依次混合,混合速度为1000~3000rpm,混合时间为2~8h,然后加入耐温填料、固化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、硅烷偶联剂和二氧化硅投入研磨机内研磨分散,研磨的细度为20~50um,形成混合浆,再加入流平剂、抗闪锈剂,在40~80℃的条件下以300~2000r/min的转速搅拌1~10h,
得到耐高温带锈防腐涂料。10.一种改性树脂的制备方法,其特征在于,制备方法如下:s1、在低温,氮气环境下,将正己烷和间碳硼烷加入到二乙二醇甲醚中,在室温下反应,然后加入氯化亚铜,继续反应,加入吡啶,继续反应,加入1,3-二碘苯,回流提取,冷却至室温后,进行过滤,沉淀物用石油醚洗涤,将过滤得到的滤液分别用水和饱和氯化钠水溶液冲洗,收集固体,将固体和沉淀物混合,在无水硫酸钠上干燥并浓缩,经石油醚重结晶后,得到预处理固体;s2、在低温,将硫酸、硝酸和步骤s1制备的预处理固体加入到二氯甲烷中,室温下反应,将该体系置于冰水浴中,用乙醚萃取,用饱和碳酸氢钠水溶液调节至中性,然后用饱和盐水冲洗,收集固体,最后用无水硫酸钠干燥,得到后处理固体;s3、将步骤s2制备的后处理固体置于氮气环境下,加入异丙醇、还原铁粉、盐酸,加热,冷却至室温后,分别用水在回流提取,用饱和碳酸钠水溶液调节ph,再用二氯甲烷萃取,分别用水和饱和盐水冲洗,收集固体,在无水硫酸钠上干燥,得到改性助剂;s4、将酚醛环氧树脂、步骤s3制备的改性助剂混合,然后加入甲苯,搅拌,干燥,得到改性树脂。
技术总结
本发明公开了一种耐高温带锈防腐涂料及其制备方法,将改性树脂与醋酸乙烯、耐温填料、水、羟乙基纤维素、异丁醇、固化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、抗闪锈剂、硅烷偶联剂、二氧化硅混合研磨得到耐高温带锈防腐涂料。与现有技术相比,本发明制备的耐高温带锈防腐涂料配比合适,工艺简单,具有较好的高温粘结性能和机械性能,而且耐酸碱盐腐蚀性能好。而且耐酸碱盐腐蚀性能好。
技术研发人员:梁又绿 梁新方 汪海涛
受保护的技术使用者:互邦科技保定有限公司
技术研发日:2023.03.14
技术公布日:2023/5/30
36.丙烯酸酯流平剂:长沙市鑫港湾化工有限公司,货号:358n。
37.有机锌螯合物:广州市镐韵化工有限公司,货号:dp1455t01。
38.羟乙基纤维素:广州市冠林化工科技有限公司,型号:hpy50000s,cas号:9004-62-0。
39.钛白粉:晶型:金红石型,粒径:0.22~0.28μm。
40.长石粉:粒度:200目。
41.还原铁粉:粒度:100目。
42.酚醛环氧树脂:重庆敬益新材料有限公司,货号:704,粘度:1500~4500mpas。
43.异构醇聚氧乙烯醚:广州市敬益新材料有限公司,货号:lf403,产品等级:优级品。
44.二氧化硅:目数:400~6000目。
45.实施例1
46.一种耐高温带锈防腐涂料,制备方法如下:
47.将30kg改性树脂、7kg醋酸乙烯、8kg水、0.8kg羟乙基纤维素、5kg异丁醇依次加入高速分散机混合,混合速度为2000rpm,混合时间为4h,然后加入6kg耐温填料、4kg过氧化二苯甲酰、0.5kg六偏磷酸钠、0.3kg异构醇聚氧乙烯醚、0.2kg硬脂酸十八醇酯、3kgγ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和7kg二氧化硅投入研磨机内研磨分散,研磨的细度为30um,形成混合浆,再加入0.3kg丙烯酸酯流平剂、0.6kg有机锌螯合物,在60℃的条件下以1000r/min的转速搅拌5h,得到耐高温带锈防腐涂料。
48.所述耐温填料为钛白粉与长石粉按1:5的质量比的混合而成。
49.所述改性树脂的制备方法如下:
50.s1、在0℃,氮气环境下,将4kg正己烷和0.8kg间碳硼烷加入到10kg二乙二醇甲醚中,在室温下反应4h,然后加入2kg氯化亚铜,继续反应30min,加入3kg吡啶,继续反应30min,加入2.4kg 1,3-二碘苯,在100℃回流2d,冷却至室温后,进行过滤,沉淀物用石油醚洗涤,将过滤得到的滤液分别用水和饱和氯化钠水溶液冲洗,收集固体涂料品牌网,将固体和沉淀物混合,在无水硫酸钠上干燥并浓缩,经石油醚重结晶后,得到预处理固体;
51.s2、在0℃,将8kg 12mol/l硫酸、1.6kg 16mol/l硝酸和0.4kg步骤s1制备的预处理固体加入到5kg二氯甲烷中,室温下反应4h,将该体系置于冰水浴中,用乙醚萃取,用饱和碳酸氢钠水溶液调节至中性,然后用饱和盐水冲洗,收集固体,最后用无水硫酸钠干燥,得到后处理固体;
52.s3、将0.4kg步骤s2制备的后处理固体置于圆底烧瓶中,在氮气环境下,加入12kg异丙醇、0.35kg还原铁粉、1kg 36.5wt%盐酸,在90℃下加热1h,冷却至室温后,分别用水在100℃回流提取1d,用饱和碳酸钠水溶液调节ph为10,再用二氯甲烷萃取,分别用水和饱和盐水冲洗,收集固体,在无水硫酸钠上干燥,得到改性助剂;
53.s4、将3kg酚醛环氧树脂和0.4kg步骤s3制备的改性助剂置于烧杯中混合,然后加入15kg甲苯,搅拌2h,搅拌速度为200rpm,用真空干燥箱80℃干燥12h,得到改性树脂。
54.实施例2
55.一种耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所
述改性树脂的制备方法不一致。
56.所述改性树脂的制备方法如下:
57.s1、在0℃,将8kg 12mol/l硫酸、1.6kg 16mol/l硝酸和0.4kg间碳硼烷加入到5kg二氯甲烷中,室温下反应4h,将该体系置于冰水浴中,用乙醚萃取,用饱和碳酸氢钠水溶液调节至中性,然后用饱和盐水冲洗,收集固体,最后用无水硫酸钠干燥,得到后处理固体;
58.s2、将0.4kg步骤s1制备的后处理固体置于圆底烧瓶中,在氮气环境下,加入12kg异丙醇、0.35kg还原铁粉、1kg 36.5wt%盐酸,在90℃下加热1h,冷却至室温后,分别用水在100℃回流提取1d,用饱和碳酸钠水溶液调节ph为10,再用二氯甲烷萃取,分别用水和饱和盐水冲洗,收集固体,在无水硫酸钠上干燥,得到改性助剂;
59.s3、将3kg酚醛环氧树脂和0.4kg步骤s2制备的改性助剂置于烧杯中混合,然后加入15kg甲苯,搅拌2h,搅拌速度为200rpm,用真空干燥箱80℃干燥12h,得到改性树脂。
60.所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1相同。
61.所述耐温填料的制备方法与实施例1相同。
62.实施例3
63.一种耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述改性树脂的制备方法不一致。
64.所述改性树脂的制备方法如下:
65.s1、在0℃,氮气环境下,将4kg正己烷和0.8kg间碳硼烷加入到10kg二乙二醇甲醚中,在室温下反应4h,然后加入2kg氯化亚铜,继续反应30min,加入3kg吡啶,继续反应30min,加入2.4kg 1,3-二碘苯,在100℃回流2d,冷却至室温后,进行过滤,沉淀物用石油醚洗涤,将过滤得到的滤液分别用水和饱和氯化钠水溶液冲洗,收集固体,将固体和沉淀物混合,在无水硫酸钠上干燥并浓缩,经石油醚重结晶后,得到预处理固体;
66.s2、将0.4kg步骤s1制备的预处理固体置于圆底烧瓶中,在氮气环境下,加入12kg异丙醇、0.35kg还原铁粉、1kg 36.5wt%盐酸,在90℃下加热1h,冷却至室温后,分别用水在100℃回流提取1d,用饱和碳酸钠水溶液调节ph为10,再用二氯甲烷萃取,分别用水和饱和盐水冲洗,收集固体,在无水硫酸钠上干燥,得到改性助剂;
67.s3、将3kg酚醛环氧树脂和0.4kg步骤s2制备的改性助剂置于烧杯中混合,然后加入15kg甲苯,搅拌2h,搅拌速度为200rpm,用真空干燥箱80℃干燥12h,得到改性树脂。
68.所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1相同。
69.所述耐温填料的制备方法与实施例1相同。
70.实施例4
71.一种耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述改性树脂的制备方法不一致。
72.所述改性树脂的制备方法如下:
73.s1、在0℃,氮气环境下,将4kg正己烷和0.8kg间碳硼烷加入到10kg二乙二醇甲醚中,在室温下反应4h,然后加入2kg氯化亚铜,继续反应30min,加入3kg吡啶,继续反应30min,加入2.4kg 1,3-二碘苯,在100℃回流2d,冷却至室温后,进行过滤,沉淀物用石油醚洗涤,将过滤得到的滤液分别用水和饱和氯化钠水溶液冲洗,收集固体,将固体和沉淀物混合,在无水硫酸钠上干燥并浓缩,经石油醚重结晶后,得到预处理固体;
74.s2、在0℃,将8kg 12mol/l硫酸、1.6kg 16mol/l硝酸和0.4kg步骤s1制备的预处理固体加入到5kg二氯甲烷中,室温下反应4h,将该体系置于冰水浴中,用乙醚萃取,用饱和碳酸氢钠水溶液调节至中性,然后用饱和盐水冲洗,收集固体,最后用无水硫酸钠干燥,得到后处理固体;
75.s3、将3kg酚醛环氧树脂和0.4kg步骤s2制备的后处理固体置于烧杯中混合四川防腐涂料,然后加入15kg甲苯,搅拌2h,搅拌速度为200rpm,用真空干燥箱80℃干燥12h,得到改性树脂。
76.所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1相同。
77.所述耐温填料的制备方法与实施例1相同。
78.对比例1
79.一种耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述改性树脂的制备方法不一致。
80.所述改性树脂的制备方法如下:将3kg酚醛环氧树脂和0.4kg间碳硼烷置于烧杯中混合,然后加入15kg甲苯,搅拌2h,搅拌速度为200rpm,用真空干燥箱80℃干燥12h,得到改性树脂。
81.所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1相同。
82.所述耐温填料的制备方法与实施例1相同。
83.对比例2
84.一种耐高温带锈防腐涂料的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法不一致。
85.所述耐高温带锈防腐涂料的制备方法如下:
86.将30kg酚醛环氧树脂、7kg醋酸乙烯、8kg水、0.8kg羟乙基纤维素、5kg异丁醇依次加入高速分散机混合,混合速度为2000rpm,混合时间为4h,然后加入6kg耐温填料、4kg过氧化二苯甲酰、0.5kg六偏磷酸钠、0.3kg异构醇聚氧乙烯醚、0.2kg硬脂酸十八醇酯、3kgγ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和7kg二氧化硅投入研磨机内研磨分散,研磨的细度为30um,形成混合浆,再加入0.3kg丙烯酸酯流平剂、0.6kg有机锌螯合物,在60℃的条件下以1000r/min的转速搅拌5h,得到耐高温带锈防腐涂料。
87.所述耐温填料的制备方法与实施例1相同。
88.测试例1
89.耐高温性能测试
90.按照gb/t1735-2009《色漆和清漆耐热性的测定规范》,选用gb/t9271要求的钢板,试样尺寸为120mm
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50mm,将本发明制备的耐高温带锈防腐涂料涂敷于钢板上,涂层厚度为100μm,然后于180℃烘烤2h后,得到测试材料,将测试材料放入电位差计核对的恒温箱式电炉中,按5℃/min升高温度,随炉温到350℃开始计时3h,试样经过持续高温后,关闭电源待其逐渐冷却至室温后取出,用放大镜观察涂层表面状况,观察龟裂、脱落现象,评定涂层耐热性能。测试结果见表1。
91.表1:耐高温性能测试结果
92.试验方案涂层状态实施例1漆膜完整、无变色实施例2漆膜完整、颜色变暗
实施例3漆膜完整、颜色变暗实施例4漆膜完整、颜色变暗对比例1漆膜有细纹、颜色剧变对比例2漆膜有裂纹,严重变色
93.测试例2
94.耐酸碱盐性能测试
95.将采用测试例1的方法制备的测试材料分别浸泡在蒸馏水、5wt%nacl水溶液、5wt%碳酸钠水溶液和5wt%硫酸水溶液中静置24h后,观察漆膜变化。
96.测试结果见表2。
97.表2:耐酸碱盐性能测试结果
[0098][0099][0100]
从测试例1和2的测试结果可以看出,实施例1的耐高温性能和耐酸碱盐性能最好,可能原因在于本发明将改性树脂与醋酸乙烯、耐温填料、水、羟乙基纤维素、异丁醇、固化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、抗闪锈剂、硅烷偶联剂、二氧化硅混合研磨得到耐高温带锈防腐涂料,其中改性树脂为正己烷和间碳硼烷在二乙二醇甲醚中反应,再依次与氯化亚铜、吡啶、1,3-二碘苯反应,过滤洗涤,重结晶后,得到预处理固体;硫酸水溶液和硝酸水溶液对预处理固体在二氯甲烷进行后处理,得到后处理固体;添加异丙醇、还原铁粉和盐酸进行加热反应,得到改性助剂;最后与酚醛环氧树脂结合,得到改性树脂。
[0101]
通过对间碳硼烷进行苯衍生化、硝化、还原三步反应合成了改性助剂,并进一步探
索和优化了各步反应条件。酚醛环氧树脂和改性助剂在高温干燥固化后,环氧基与氨基的反应,由于引入了大量改性助剂,增加了改性树脂分子的刚性和极性,提高了剪切强度,并大大提高了环氧树脂的高温粘结性能,常规酚醛环氧树脂在高温处理过程中,第一步是酚醛环氧树脂大分子网络的解聚,而第二步是由于氧气的存在而进一步氧化降解碳渣。因为改性助剂的引入保护了酚醛环氧树脂不被氧化,在高温下,改性树脂发生热氧化降解反应,它的化学结构发生改变,形成羧基,添加的改性助剂能被氧化成一氧化二硼,并进一步形成三氧化二硼膜阻碍耐高温带锈防腐涂料的氧化。因此本发明实施例1的高温性能和耐酸碱盐性能最好。