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一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法

文檔序號(hào):10483263閱讀:1575來源:國(guó)知局
一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法,稱取丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂、丁基纖維素、丹寧酸、石墨酮、軟水和苯丙乳液,將原料攪拌后研磨即可;用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度11?15MPa,表干6?10h,實(shí)干18?22h;遮蓋力220?260g/m2,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為3.5?5.5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.3?0.5;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度50?70N/cm,耐鹽水性浸入30℃水中14?18d,不起泡不脫落;柔韌性0.5?2.5mm,抗碎落性好。
【專利說明】
一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵表面用涂料,尤其涉及一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]防銹涂料可保護(hù)金屬表面免受大氣、海水等的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕的涂料。在金屬表面涂上防銹涂料能夠有效的避免大氣中各種腐蝕性物質(zhì)的直接入侵,使得最大化的延長(zhǎng)金屬使用期限??煞譃槲锢硇院突瘜W(xué)性防銹漆兩大類。前者靠季戊四醇和漆料的適當(dāng)配合,形成致密的漆膜以阻止腐蝕性物質(zhì)的侵入,如鐵紅、鋁粉、石墨防銹漆等;后者靠防銹季戊四醇的化學(xué)抑銹作用,如丙烯酸樹脂乳液、鋅黃防銹漆等。用于橋梁、船舶、管道等金屬的防銹。使用的防銹漆大致為油性防銹漆和水性防銹漆兩種。油性防銹漆使材料表面油膩去除困難,已很少使用。油性防銹漆使用方便,價(jià)格低廉,但因含有亞硝酸鹽、鉻酸鹽等有毒物質(zhì),對(duì)操作人員危害較大,國(guó)家已限制使用,且此類產(chǎn)品性能單一,不能滿足磁性合金材料的防銹要求。選用金屬強(qiáng)力螯合劑肌醇六磷酸酯為主要成分,與其他幾種水性助劑復(fù)配而成。肌醇六磷酸酯是從糧食作物中提取的天然無毒有機(jī)化工產(chǎn)品,當(dāng)它作為磁性材料防銹劑使用時(shí),能在表面與金屬迅速螯合,形成一層致密的單分子絡(luò)合物保護(hù)膜,可有效抑制金屬的腐蝕。經(jīng)該產(chǎn)品處理后的材料表面保持原色,不必水洗即可進(jìn)入涂裝等下道工序。是防銹漆的重要組成部分.物理防銹季戊四醇是一類本身化學(xué)性質(zhì)較防銹季戊四醇為穩(wěn)定的季戊四醇,它們是靠本身的物理性能,化學(xué)性能穩(wěn)定,質(zhì)地堅(jiān)硬,顆粒細(xì)微,優(yōu)良的填充性,提高漆膜的致密度,降低漆膜的可滲性從而起到防銹的作用.硅砂紅就屬這類物質(zhì).而金屬鋁粉的防銹性是由于鋁粉具有鱗片狀結(jié)構(gòu),形成漆膜緊密,還有較強(qiáng)的反射紫外線光的能力,可提尚漆I旲抗老化的能力。
[0004]錠膜涂料以消除鋼錠表面缺陷和減少鋼鐵用消耗為目的的鋼鐵用內(nèi)表面涂敷劑。使用時(shí)將其用特殊的噴涂設(shè)備均勻地噴灑在鋼鐵用內(nèi)表面上,在澆注過程中這層涂膜使鋼錠的結(jié)疤、翻皮、裂紋、表面氣泡和皮下氣泡等多種表面缺陷得到極大的抑制。同時(shí),它減少了鋼錠焊?,F(xiàn)象并阻止了鋼水對(duì)鐵用表面的侵蝕和沖刷,起到保護(hù)鋼鐵用的作用。此外,該涂層的隔熱作用使鋼錠的凝固時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng),在某種程度上減少了鋼錠縮孔的形成并相應(yīng)延長(zhǎng)了夾雜的上浮時(shí)間,有利于其排除。鐵用涂料分為兩類:一類是模壁涂料,另一類是模底涂料。以往模壁涂料多以煤焦油、重油、石墨等為基體材料,由于其熱分解溫度與最佳值相差較大且會(huì)引起模壁殘?zhí)几街课坏臐B碳嚴(yán)重,已被水溶性樹脂所取代。水溶性樹脂的作用機(jī)理是:當(dāng)澆注時(shí)產(chǎn)生的飛濺液滴粘在涂有樹脂的鐵用上時(shí),該層樹脂在400?600°C的溫度條件下會(huì)產(chǎn)生分解反應(yīng),釋放出氣體從而使得飛濺液滴凝固后自動(dòng)脫落。研究表明,水溶性樹脂分解殘留物的高溫黏度在1000?3000cst之間時(shí),鋼錠的表面質(zhì)量更加優(yōu)異。另夕卜,對(duì)鋼鐵用涂料還有一些附加的要求。一是導(dǎo)熱系數(shù)低,與鐵用有強(qiáng)的附著力,高溫下最好能有一定的表面強(qiáng)度和抗急熱性。模底涂料一般指底板涂料、底板修補(bǔ)劑和防漏劑。這類涂料多為硅質(zhì)、鋁質(zhì)或鎂質(zhì)材料,不會(huì)污染鋼水。多采用噴涂方式,有時(shí)也將其制成泥糊狀以手工涂敷。
[0005]鋼鐵用是煉鋼廠模鑄生產(chǎn)必備的、周轉(zhuǎn)使用的大宗鑄錠設(shè)備,它對(duì)鋼錠的表面和內(nèi)部質(zhì)量以及鋼錠成本有重要影響。鋼水借以凝固成型的鑄鐵模型。鋼鐵用是煉鋼廠模鑄生產(chǎn)必備的、周轉(zhuǎn)使用的大宗鑄錠設(shè)備,它對(duì)鋼錠的表面和內(nèi)部質(zhì)量以及鋼錠成本有重要影響。鋼鐵用壽命(次)或鋼鐵用消耗(kg/t鋼)是煉鋼生產(chǎn)的一項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
[0006]使用的防銹漆大致為油性防銹漆和水性防銹漆兩種。油性防銹漆使材料表面油膩去除困難,已很少使用。油性防銹漆使用方便,價(jià)格低廉,但因含有亞硝酸鹽、鉻酸鹽等有毒物質(zhì),對(duì)操作人員危害較大,國(guó)家已限制使用,且此類產(chǎn)品性能單一,不能滿足磁性合金材料的防銹要求。
[0007]選用金屬強(qiáng)力螯合劑肌醇六磷酸酯為主要成分,與其他幾種水性助劑復(fù)配而成。肌醇六磷酸酯是從糧食作物中提取的天然無毒有機(jī)化工產(chǎn)品,當(dāng)它作為磁性材料防銹劑使用時(shí),能在表面與金屬迅速螯合,形成一層致密的單分子絡(luò)合物保護(hù)膜,可有效抑制金屬的腐蝕。經(jīng)該產(chǎn)品處理后的材料表面保持原色,不必水洗即可進(jìn)入涂裝等下道工序。
[0008]丙烯酸樹脂乳液以丙烯酸酷酸甲醋、乙醋和丁酷,甲基丙烯酸甲醋和丁脂為主要原料的高分子量、低茹度乳狀液體時(shí)脂。一般為多元共聚物。按分子鏈結(jié)構(gòu)可分為:線性共聚物乳液;含官能基共聚物乳液;自交聯(lián)或外交聯(lián)共聚物乳液。成膜具有光亮、柔韌、鉆結(jié)性強(qiáng)、耐水和耐候等特點(diǎn)、通過單體的選擇和配比變化,可調(diào)節(jié)共聚物的性能和成膜的軟硬度(軟性、中硬性和硬性),以滿足不同的用途要求。由內(nèi)烯酸醋、共聚單體(可為另一種丙烯酸酚或其他含雙鍵的單體)、乳化劑、引發(fā)劑等經(jīng)乳液共聚制取。用途廣泛,用于織物,可作上漿料、粘接劑和增稠劑等,可作涂飾劑、豁結(jié)劑、光亮劑、斡劑和填充劑等;也川作紙張和木材處理,建筑涂料、乳膠漆和樹脂砂漿等。
[0009]隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展,設(shè)計(jì)一種硬度高、沖擊強(qiáng)度高、附著力高、干燥快和柔韌性好的鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法,以滿足市場(chǎng)需求,是非常必要的。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]解決的技術(shù)問題:
本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有鋼鐵表面用涂料黏度低、柔韌性差、附著力低、干燥慢和遮蓋力差的技術(shù)問題,提供一種利用鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法。
[0012]技術(shù)方案:
一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐10-30份,季戊四醇1-5份,松香5-25份,亞麻油1_20份,硅砂30-70份,丁基纖維素5_25份,丹寧酸50-70份,石墨2-6份,軟水25-45份,苯丙乳液15-35份。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐15-25份,季戊四醇2-4份,松香10-20份,亞麻油5-15份,硅砂40-60份,丁基纖維素10-20份,丹寧酸55-65份,石墨3_5份,軟水30-40份,苯丙乳液20-30份。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐15份,季戊四醇2份,松香10份,亞麻油5份,硅砂40份,丁基纖維素10份,丹寧酸55份,石墨3份,軟水30份,苯丙乳液20份。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐25份,季戊四醇4份,松香20份,亞麻油15份,硅砂60份,丁基纖維素20份,丹寧酸65份,石墨5份,軟水40份,苯丙乳液30份。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐20份,季戊四醇3份,松香15份,亞麻油10份,硅砂50份,丁基纖維素15份,丹寧酸60份,石墨4份,軟水35份,苯丙乳液25份。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的制備方法步驟為:
第一步:稱取丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂、丁基纖維素、丹寧酸、石墨酮、軟水和苯丙乳液;
第二步:將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至70-90°C,攪拌l_4h,攪拌速度為350-550轉(zhuǎn)/分鐘;第三步:冷卻至35-55°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到20-40μπι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0018]
有益效果:
本發(fā)明所述一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:1、用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度11-15MPa,表干6-10h,實(shí)干18-22h;2、遮蓋力220-260g/m2,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為3.5-5.5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.3-0.5; 3、防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度50-70N/cm,耐鹽水性浸入30 °C水中14-18d,不起泡不脫落;4、柔韌性0.5-2.5mm,抗碎落性好,可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
按重量份數(shù)配比稱取丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐10份,季戊四醇I份,松香5份,亞麻油I份,硅砂30份,丁基纖維素5份,丹寧酸50份,石墨2份,軟水25份,苯丙乳液15份。
[0020]將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至70°C,攪拌lh,攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘。
[0021]冷卻至35°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到40μπι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0022]用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度IIMPa,表干1h,實(shí)干22h;遮蓋力220g/V,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為3.5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.3;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度50N/cm,耐鹽水性浸入30°C水中14d,不起泡不脫落;柔韌性2.5mm,抗碎落性好。
[0023]
實(shí)施例2: 按重量份數(shù)配比稱取丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐30份,季戊四醇5份,松香25份,亞麻油20份,硅砂70份,丁基纖維素25份,丹寧酸70份,石墨6份,軟水45份,苯丙乳液35份。
[0024]將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至90°C,攪拌4h,攪拌速度為550轉(zhuǎn)/分鐘。
[0025]冷卻至55°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到40μπι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0026]用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度12MPa,表干9h,實(shí)干2Ih;遮蓋力230g/V,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為4MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.35;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度55N/cm,耐鹽水性浸入30°C水中15d,不起泡不脫落;柔韌性2mm,抗碎落性好。
[0027]
實(shí)施例3:
按重量份數(shù)配比稱取丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐15份,季戊四醇2份,松香10份,亞麻油5份,硅砂40份,丁基纖維素10份,丹寧酸55份,石墨3份,軟水30份,苯丙乳液20份。
[0028]將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至70°C,攪拌lh,攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘。
[0029]冷卻至35°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到20μπι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0030]用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度13MPa,表干8h,實(shí)干20h;遮蓋力240g/V,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為4.5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.4;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度60N/cm,耐鹽水性浸入30°C水中16d,不起泡不脫落;柔韌性1.5mm,抗碎落性好。
[0031]
實(shí)施例4:
按重量份數(shù)配比稱取丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐25份,季戊四醇4份,松香20份,亞麻油15份,硅砂60份,丁基纖維素20份,丹寧酸65份,石墨5份,軟水40份,苯丙乳液30份。
[0032]將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至90°C,攪拌4h,攪拌速度為550轉(zhuǎn)/分鐘。
[0033]冷卻至55°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到40μηι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0034]用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度12MPa,表干7h,實(shí)干19h;遮蓋力250g/m2,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.45;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度65N/cm,耐鹽水性浸入30°C水中17d,不起泡不脫落;柔韌性Imm,抗碎落性好。
[0035]
實(shí)施例5:
按重量份數(shù)配比稱取丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐20份,季戊四醇3份,松香15份,亞麻油10份,硅砂50份,丁基纖維素15份,丹寧酸60份,石墨4份,軟水35份,苯丙乳液25份。
[0036]將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至80°C,攪拌2h,攪拌速度為450轉(zhuǎn)/分鐘。
[0037]冷卻至45°C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到30μηι細(xì)度,過濾包裝即可。
[0038]用于鋼鐵表面保護(hù),涂膜外觀平整有刷痕,彎曲強(qiáng)度15MPa,表干6h,實(shí)干18h;遮蓋力260g/V,對(duì)金屬有良好的附著力,附著力為5.5MPa,涂膜堅(jiān)硬,硬度0.5;防潮、防銹和耐水性好,沖擊強(qiáng)度70N/cm,耐鹽水性浸入30 °C水中18d,不起泡不脫落;柔韌性0.5mm,抗碎落性好。
[0039]以上實(shí)施例中的所有組分均可以商業(yè)購買。
[0040]上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述,而不是限制,因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變,都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,其特征在于,所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐10-30份,季戊四醇1-5份,松香5-25份,亞麻油1-20份,硅砂30-70份,丁基纖維素5-25份,丹寧酸50-70份,石墨2_6份,軟水25-45份,苯丙乳液15-35份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,其特征在于,所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐15-25份,季戊四醇2-4份,松香10-20份,亞麻油5-15份,硅砂40-60份,丁基纖維素10-20份,丹寧酸55-65份,石墨3_5份,軟水30-40份,苯丙乳液20-30份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,其特征在于,所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐15份,季戊四醇2份,松香10份,亞麻油5份,硅砂40份,丁基纖維素10份,丹寧酸55份,石墨3份,軟水30份,苯丙乳液20份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,其特征在于:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐25份,季戊四醇4份,松香20份,亞麻油15份,硅砂60份,丁基纖維素20份,丹寧酸65份,石墨5份,軟水40份,苯丙乳液30份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料,其特征在于:所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:丙烯酸樹脂乳液100份,苯酐20份,季戊四醇3份,松香15份,亞麻油10份,硅砂50份,丁基纖維素15份,丹寧酸60份,石墨4份,軟水35份,苯丙乳液25份。6.—種權(quán)利要求1所述鋼鐵用丙烯酸樹脂防銹涂料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: 第一步:稱取丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂、丁基纖維素、丹寧酸、石墨酮、軟水和苯丙乳液; 第二步:將丙烯酸樹脂乳液、苯酐、季戊四醇、松香、亞麻油、硅砂和丁基纖維素投入設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,升溫至70-90°C,攪拌l_4h,攪拌速度為350-550轉(zhuǎn)/分鐘; 第三步:冷卻至35-55 0C,加入剩余原料,在研磨機(jī)中研磨到20-40μπι細(xì)度,過濾包裝即可。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK105838172SQ201610372361
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】灝や負(fù), 尤為
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