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)，對操作人員危害較大，國家已限制使用，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)，它減少了鋼錠焊模現(xiàn)象并阻止了鋼水對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，在某種程度上減少了鋼錠縮孔的形成并相應(yīng)延長了夾雜的上浮時(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)，對操作人員危害較大，國家已限制使用，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:
本申請針對現(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】C09D5/08GK105838172SQ201610372361
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】灝や負(fù), 尤為
【申請人】無錫伊佩克科技有限公司