CN1403516A - 耐腐蚀复合涂料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合涂料，特别是一种耐腐蚀复合涂料及其制备方法与应用。复合涂料含有硅酸盐与常规有机树脂双成分的复合树脂80－100份，有机硅溶液15－30份，颗粒直径1000目以上的超微细金属粉60－100份等成分。本发明所述复合涂料防腐性能优异，而且复合涂料还有良好的防水性能，耐磨和耐高温性，其使用寿命长，远远超过目前市场上的有机合成树脂，根据已经检测的结果表明，寿命将超过30年。因不含有机溶剂，体现了环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合涂料，特别是一种耐腐蚀复合树脂及其制备方法与应用。
背景技术
目前国内比较好的涂料粘接剂有聚胺脂类、环氧树脂类、丙烯酸树脂类、醇酸树脂类、氯化橡胶类、乙烯类、有机氟类、以及经有机改性的各类合成涂料。以上各类涂料以有机成分为主，当其应用于钢铁等基体，其耐腐蚀性能不够突出。根据电化学腐蚀机理，在多数情况下，金属的腐蚀发生于电解质溶液之中，这种腐蚀伴随有电流发生，属电化学过程。金属在失去或得到电子的过程中，金属表面即受到了腐蚀，随着电化学过程的延长，金属的腐蚀会不断加深，如果在金属铁表面紧贴一块更活泼的金属锌。那么金属铁将会得到保护，只有等到金属锌被腐蚀完后才能开始腐蚀金属铁。目前市场上多数防腐涂料均采用有机合成树脂制造，有机合成树脂本身是绝缘材料，即使加入足够量的较活泼的锌或铝金属粉也难以形成有效阳极保护，所以目前用于金属表面的各种防腐涂料，只是简单的物理覆盖，主要依靠涂膜本身良好的防水性能来延长防腐的寿命，涂膜的防水功能一旦失去，防腐涂料将失去作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐腐蚀，并同时兼有耐久、耐高温、防水、环保的复合涂料。
本发明的技术方案中是这样实现的：
一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与常规有机树脂双成分的复合树脂80-100份，颗粒直径1000目以上的超微细金属粉60-100份，助剂10-20份，填料50-70份，水80-150份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝6-10∶1。
在较优的技术方案中，复合树脂通过下列方法获得，直径为5-30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液60-85份，有机树脂15-20份，水50-150份，引发剂5-10份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
在较优的技术方案中，还含有重量配比的有机硅溶液15-30份，有机硅溶液为直径为10-50nm的纳米级甲基和/或苯基有机硅单体聚合物。
在较优的技术方案中，有机树脂为单一或复合的聚胺脂类、环氧树脂类、丙烯酸树脂类、醇酸树脂类、氯化橡胶类、乙烯类、有机氟类。
耐腐蚀复合树脂的制备方法，按比例将原料混合，研磨后得到成品。不需要加温，设备简单，生产容易。
耐腐蚀复合树脂应用于钢铁、化工、造船、和建筑业的防腐。
本发明的优点：
硅酸盐溶液加入有机硅溶液经加温反应后形成硅氧键与甲基相接的化合物，经引发剂引发后能形成甲基硅氧高聚物，分子团表面含有大量的-OH基，当树脂涂覆在钢铁、水泥墙体等刚性表面脱水浓缩时，-OH基与钢铁或水泥墙表面形成化学键结合，其牢固度远胜于常规涂料的物理覆盖。
根据互穿网络理论：两种以上的聚合物可用化学方法互相贯穿形成网络互穿聚合物，是交织网络状的一类新型复相聚合物材料。以甲基硅氧聚合物与聚胺脂共混形成有机—无机互穿网络聚合物为例，在-OH基化学键结合不到的部位有聚胺脂有机地补充，故具有超强的粘接性。这种粘接性不仅体现在对水泥、钢铁等刚性表面附着；也体现在对本发明配方中金属粉的结合，超细的金属粉均匀镶嵌在互穿网络的网格内，稳定性好，整个配方中含有大量无机材料，故涂膜本身的导电性能远远超过纯有机防腐涂料，在钢铁表面发生的电化学过程中形成更好的保护，在受到外界侵蚀时，首先牺牲锌铝等来保护钢铁。由于引进了有机合成树脂，涂膜本身的防水性能非常优异。涂膜中含有大量的耐磨和耐高温的二氧化硅，有机硅，其使用寿命远远超过目前市场上的有机合成树脂，根据已经检测的结果表明，寿命将超过30年。因不含有机溶剂，体现了环保性能。
本发明除可以引进聚胺脂外、还可以此加入环氧树脂类、丙烯酸树脂类、醇酸树脂类、氯化橡胶类、乙烯类、有机氟类，均可制得高性能的有机一无机互穿网络聚合物。
根据以上情况不难理解，以上有机—无机互穿网络聚合物具有目前市场上大量使用的涂料所无法比拟的多项性能，是真正符合环保要求的高性能涂料。
具体实施例
例1.一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与常规有机树脂双成分的复合树脂80-100份，颗粒直径1000目以上的超微细金属粉60-100份，助剂10-20份，填料50-70份，水80-150份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝6-10∶1。
例2.复合树脂通过下列方法获得，直径为5-30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液60-85份，有机树脂15-20份，水50-150份，引发剂5-10份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。其余同实施例1。
例3.还含有重量配比的有机硅溶液15-30份，有机硅溶液为直径为10-50nm的纳米级甲基和/或苯基有机硅单体聚合物。其余同实施例1。
例4.有机树脂为单一或复合的聚胺脂类、环氧树脂类、丙烯酸树脂类、醇酸树脂类、氯化橡胶类、乙烯类、有机氟类。其余同实施例1。
例5.耐腐蚀复合树脂的制备方法，按实施1、2、3、4、提供的原料及比例投料，将原料混合，研磨后得到成品。
例6.耐腐蚀复合树脂应用于钢铁、化工、造船、和建筑业的防腐。
例7.一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与常规有机树脂双成分的复合树脂80-100份，有机硅溶液15-30份，颗粒直径1000目以上的超微细金属粉60-100份，助剂10-20份，填料50-70份，水80-150份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝6-10∶1。将原料混合，研磨后得到成品。
其中复合树脂通过下列方法获得，直径为5-30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液60-85份，有机树脂15-20份，水50-150份，引发剂5-10份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
例8.一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与聚胺脂树脂双成分的复合树脂80份，直径为10nm的纳米级甲基有机硅单体聚合物15份，颗粒直径1000目的超微细铝金属粉60份，助剂10份，填料50份，水80份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝6∶1。将原料混合，研磨后得到成品。
其中复合树脂通过下列方法获得，直径为5-30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液60份，聚胺脂树脂15份，水50份，引发剂5份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
例9.
一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与环氧树脂双成分的复合树脂100份，直径为50nm的纳米级苯基有机硅单体聚合物30份，颗粒直径1200目的超微细锌金属粉100份，助剂20份，填料70份，水150份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝10∶1。将原料混合，研磨后得到成品。
复合树脂通过下列方法获得，直径为30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液85份，有机树脂20份，水150份，引发剂10份投料，加入反应釜中加温至80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
例10.
一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与丙烯酸树脂、聚胺脂三成分的复合树脂90份，直径为25nm的纳米级苯基有机硅单体聚合物溶液19份，颗粒直径1100目的超微细铝、锌金属粉各不相同40份，助剂16份，填料58份，水100份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝8∶1。将原料混合，研磨后得到成品。
复合树脂通过下列方法获得，直径为20nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液69份，有机树脂18份，水90份，引发剂8份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
其优点有：
(一)环保型：全水基、在生产、储运、施工全过程中无毒、无嗅、无三废排放。
(二)重防腐和超耐久：经国家涂料监督检测中心初步检测符合长效型涂料的指标。防腐层耐老化30年以上。
(三)不燃烧：涂膜可耐得住汽焊枪的直接喷射，曾用焊枪将涂好本涂料的钢板割开，涂料不但完好无损，反而粘得更牢。经特殊工艺处理后，涂料耐温可达800℃，故可在各种特定环境下长期使用。
(四)施工应用方便：本涂料为常温固化型，其使用方法与一般涂料无区别，可喷，刷，滚涂。
(五)常规性能优异：经检测见下副表达式：
| 检验项目 | 国标要求指(普通型、长效型) | 国家中心实测结果 | |
| 附着力 | ≤1级 | 0级 | |
| 耐冲击性 | ≥40cm | 50cm | |
| 弯曲试验 | ≥2cm | 3mm | |
| 耐水性 | 8h | 12h | 800h无变化 |
| 耐盐水性(3％Nacl溶液) | 144h | 240h | 720h无变化 |
| 耐盐雾性 | 1000h不超泡不脱落 | 1000h无变化 | |
| 干燥时间 | 表干 | ≤4h | 30min |
| 实干 | ≤24h | 60min | |
(六)良好的经济性：
经核算，由本发明生产的粘接剂制成的各种防腐、墙体防火、防水等涂料是目前市场上涂料的三分之一至二十分之一之间。若按目前市场上各种功能涂料的销售价销售，本发明的经济附加价，社会效益高，对环境保护的贡献将达到较高的层次。
Claims (6)
1.一种耐腐蚀复合树脂，含有硅酸盐与常规有机树脂双成分的复合树脂80-100份，颗粒直径1000目以上的超微细金属粉60-100份，助剂10-20份，填料50-70份，水80-150份，其中复合树脂中硅酸盐的硅∶钠和/或钾＝6-10∶1。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀复合树脂其特征在于：复合树脂通过下列方法获得，直径为5-30nm的纳米级超细粉SiO2加氢氧化钠和/或氢氧化钾进行水解、加温反应后制得无色透明的硅酸盐溶液，按重量配比硅酸盐溶液60-85份，有机树脂15-20份，水50-150份，引发剂5-10份投料，加入反应釜中加温至70-80℃，反应一至二小时得到耐久耐高温防水环保型复合树脂。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀复合树脂，其特征在于：还含有重量配比的有机硅溶液15-30份，有机硅溶液为直径为10-50nm的纳米级甲基和/或苯基有机硅单体聚合物。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀复合树脂，其特征在于：有机树脂为单一或复合的聚胺脂类、环氧树脂类、丙烯酸树脂类、醇酸树脂类、氯化橡胶类、乙烯类、有机氟类。
5.根据权利要求1至4项所述的任意一种耐腐蚀复合树脂的制备方法，其特征在于：按比例将原料混合，研磨后得到成品。
6.根据权利要求1至4项所述的任意一种耐腐蚀复合树脂应用于钢铁、化工、造船、和建筑业的防腐。
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