專利名稱：一種高效低成本環保型納米復合防銹涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種防銹涂料，具體涉及一種高效低成本環保型防銹涂料。
背景技術：
涂料是一種涂覆在被保護和被裝飾基體表面并能形成牢固附著的連續薄膜的新型高分子材料和配套工程材料，應用領域極其廣泛。據有關資料報道，全世界每年因為金屬腐蝕造成的經濟損失大約在7000億美元，占各國國民生產總值的2～4％，中國每年金屬腐蝕損失也約占國民生產總值的4％左右。全世界每年要付出10％金屬被腐蝕掉的沉重代價，金屬防腐是業界的重大課題。
與其他各種防腐蝕手段相比，防銹涂料是最經濟、最方便有效、應用最普遍的防腐材料，因此，人們習慣地把能夠在自然條件下(即在大氣、水和土壤等之中)防止金屬腐蝕的底漆稱為防銹涂料(或防腐底漆、防腐涂料、防銹底漆)，防銹涂料占涂料總量約四分之一，是涂料最重要的組成部分。2001年我國防銹涂料用量約35萬噸且年增長率10％以上，全世界每年銷售量約300萬噸。傳統以紅丹為防銹顏料的防銹涂料是性價比最佳、使用最多的防銹涂料，但紅丹系列防銹涂料中鉛對環境存在嚴重的污染問題，而且對施工人員的身體傷害很大。隨著工業化的進程和社會的進步，人們對防銹涂料的要求也越來越高。因此，為提高涂料的保護壽命，保護施工人員的身體健康和環境，節約施工費用，環保型、高效低成本防銹涂料的研制勢在必行。
美國、德國、日本等西方國家的公司如Sherwin-Williams公司、SNCZ公司、英國石油公司等，其研究方向主要是在磷酸鹽、鉬酸鹽，硼酸鹽類防銹顏料基礎上改性，其主要途徑是增加磷酸鹽中金屬離子的種類，即磷酸鋅—磷酸鋅鋁—磷酸鈣鋁鋅—磷鉬酸鋅鈣等，如此改性之后，其防銹能力有的接近紅丹，有的略超過紅丹，但其成本較紅丹大大提高，有的甚至提高了3～5倍或更高。對于磷酸鋅防銹漆，磷酸鋅水溶性大，不宜單獨使用，常與紅丹、鋅黃、氧化鋅等配合使用，對降低鉛類防銹漆的環境危害的功效不大，因此，從技術上并沒有根本性的突破。
尋找一種完全無毒無污染，同時在防銹性能上可與紅丹媲美，且價格合理的新的防銹顏料，一直是國內外防腐研究的重點。
發明內容
本發明的目的是克服上述現有防銹涂料存在的問題，提供一種防銹性能強、無毒無污染、成本低的防銹涂料。
本發明的另一個目的是提供上述防銹涂料的制備方法。
本發明的目的通過以下過程來實現以醇酸、環氧、環氧酯、氯化橡膠等常規成膜物質為基料，通過合適的工藝添加納米復合防銹顏料為主要緩蝕劑，再配以適當的填料和助劑，制備出成本相對較低的高效且環保的防銹涂料。
本發明的防銹涂料，包括醇酸、環氧酯、填料、助劑，還包括納米復合防銹粉。納米復合防銹粉是納米TiO2以超細粉體與Fe3O4或P2O3復合而制成的緩蝕劑中的一種或兩種的混合物。該納米復合防銹粉是運用超(微)細技術研制開發的一種高性能、環保型的無機復合粉。該粉體是一種新型的材料，具有許多獨特性能，其防銹性能優異、無毒、無害、價格低廉，重金屬含量僅為萬分之二以下。它不僅解決了紅丹類鉛鉻等防銹顏料污染嚴重的問題，而且在我們研制的防銹涂料中反映出在防銹性能及性能價格比上超過目前國內外所有的防銹涂料。
本發明的防繡材料的具體配方如下(重量百分數)醇酸樹脂/環氧酯38～45％納米復合防銹粉 18～25％顏填料 10～30％分散劑 0.2～0.5％防沉膠 1.00～3.00％催干劑 2.5～3.5％防結皮劑 1.00～3.00％溶劑 余量本發明配方中，所述醇酸樹脂、環氧酯分別為中長油度亞麻油醇酸樹脂及中長油度亞油酸環氧酯樹脂；所述分散劑為聚羧酸和胺衍生物的鹽、或油基氨基油酸鹽的一種或一種以上；所述催干劑為萘酸或環烷酸的鈷、鈣、鋅、鉛、錳鹽中的一種或幾種的混合物；所述防結皮劑為肟類或取代基的酚類化合物的一種或兩種的混合物；所述防沉膠為2-甲基-2-氫化牛脂膨潤土銨鹽或2-甲基芐基-氫化牛脂水輝石銨鹽的一種或兩種的混合物。所述溶劑為烷烴類或芳烴類溶劑。
所述顏填料是指著色顏料和用以提高涂膜機械性能及降低成本的填充料的混合。
本發明的防銹涂料所用非鉛系緩蝕劑的最佳含量為18.00～25.00％，如含量太低，難以發揮納米材料的緩蝕防護作用。如含量太高，涂料的成膜性能不好，而且涂膜的穩定性變差。
上述防銹涂料的制備方法，如下所示(1)將醇酸樹脂/環氧酯、分散劑、納米復合防銹粉、顏填料按比例混合，攪拌，使復合鐵鈦粉及顏填料得到初步潤濕分散；(1)將所得混合物轉入砂磨機進行研磨分散，使細度不大于50u(u為涂料細度單位，即nm)；(3)細度合格后，按比例加入催干劑、防沉膠、防結皮劑攪拌均勻；(4)在上述容器內，加入溶劑，調節粘度為70s～120s(涂4-粘度杯)；攪拌10～20分鐘，使物料分散均勻，檢驗、包裝、成品；(5)可以根據需要加入各種顏色物質，以調節防繡涂料的顏色。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果1、本發明以非鉛系納米復合防銹顏料為主要緩蝕劑，配以適當的成膜物質及顏填料和助劑，研制出新型的高效低成本防銹涂料，其防銹性能優于傳統的紅丹、鐵紅等防銹涂料，耐鹽水(3％NaCl水溶液)達240h以上，并避免傳統的紅丹防銹顏料中鉛對環境的污染以及對施工人員健康的影響問題。
2、本發明的防繡涂料生產工藝簡單，成本低，對環境及施工人員毒害少，有很強的社會及經濟價值，可全面替代紅丹廣泛應用于各類軍事裝備和民用設施的防腐涂裝體系方面。
具體實施例方式
實施例1將45kg亞油酸環氧酯樹脂、0.3kg聚羧酸胺鹽、23kg鐵鈦防銹粉、12kg氧化鐵紅顏料、4kg三聚磷酸鋁顏料、8kg滑石粉填料混合，攪拌；將所得混合物轉入砂磨機進行研磨分散，使細度不大于50u。再加入3kg環烷酸鉛、環烷酸錳混合干料，2kg 2-甲基-2-氫化牛脂膨潤土銨鹽、1kg 841防結皮劑、1.0kg雙戊烯攪拌均勻；最后加入0.7kg 200#汽油溶劑調節粘度為80s；攪拌20分鐘，使物料分散均勻，檢驗、包裝、成品。
實施例2將43kg亞麻油醇酸樹脂、0.3kg聚羧酸胺鹽、25kg鐵鈦防銹粉、11.5kg氧化鐵紅顏料、4kg磷酸鋅顏料、8kg滑石粉填料混合，攪拌；將所得混合物轉入砂磨機進行研磨分散，使細度不大于50u。再加入3kg環烷酸鈷、環烷酸鉛、環烷酸錳混合干料，2kg 2-甲基-2-氫化牛脂膨潤土銨鹽、1kg 841防結皮劑、1.3kg雙戊烯攪拌均勻，最后加入0.9kg 200#汽油溶劑調節粘度為90s；攪拌10分鐘，使物料分散均勻，檢驗、包裝、成品。
實施例3將43kg亞麻油醇酸樹脂、0.3kg聚羧酸胺鹽、25kg鐵鈦防銹粉、6kg耐曬黃顏料、0.2kg大紅粉顏料、6kg鈦白粉顏料、4kg磷酸鋅顏料、8kg滑石粉填料混合，攪拌；將所得混合物轉入砂磨機進行研磨分散，使細度不大于50u。再加入3kg環烷酸鈷混合干料，2kg 2-甲基芐基-氫化牛脂水輝石銨鹽、1kg 841防結皮劑、0.5kg雙戊烯攪拌均勻；最后加入1.0kg 200#汽油溶劑，調節粘度為120s；攪拌15分鐘，使物料分散均勻，檢驗、包裝、成品。
對比例將實施例3所得防繡涂料與現有的防繡涂料進行對比，主要技術參數指標如表1所示。
表1 備注①所指經濟性是指以高效低成本環保型防銹涂料與紅丹醇酸漆原材料成本的比值。
可見，本發明的防繡涂料與同類產品相比有著優異的耐鹽水、耐鹽霧性、附著力及經濟性。
權利要求
1.一種防銹涂料，包括醇酸、環氧酯、填料、助劑，其特征在于還包括納米復合防銹粉。
2.根據權利要求1所述的防銹涂料，其特征在于所述納米復合防銹粉是納米TiO2以超細粉體與Fe3O4或P2O3復合而制成的緩蝕劑中的一種或兩種的混合物。
3.根據權利要求2所述的防銹涂料，其特征在于由如下組分及重量百分數組成醇酸樹脂/環氧酯 38～45％納米復合防銹粉 18～25％顏填料 10～30％催干劑 2.5～3.5％分散劑 0.2～0.5％防沉膠 1.00～3.00％防結皮劑1.00～3.00％溶劑余量。
4.根據權利要求3所述的防銹涂料，其特征在于所述分散劑為聚羧酸和胺衍生物的鹽、油基氨基油酸鹽中的一種或一種以上的混合物。
5.根據權利要求3所述的防銹涂料，其特征在于所述催干劑為萘酸、環烷酸鈷、環烷酸鈣、環烷酸鋅、環烷酸鉛或環烷酸錳中的一種或幾種的混合物。
6.根據權利要求3所述的防銹涂料，其特征在于所述防結皮劑為肟類或取代基的酚類化合物的一種或兩種的混合物。
7.根據權利要求3所述的防銹涂料，其特征在于所述防沉膠為2-甲基-2-氫化牛脂膨潤土銨鹽或2-甲基芐基-氫化牛脂水輝石銨鹽的一種或兩種的混合物。
8.根據權利要求3所述的防銹涂料，其特征在于所述溶劑為烷烴類或芳烴類溶劑。
9.一種權利要求3所述防銹涂料的制備方法，如下所示(1)將醇酸樹脂/環氧酯、分散劑、納米復合防銹粉、顏填料按比例混合，攪拌；(2)將所得混合物轉入砂磨機進行研磨分散，使細度不大于50u；(3)按比例加入催干劑、防沉膠、防結皮劑攪拌均勻；(4)加入溶劑，調節粘度為70s～120s；攪拌10～20分鐘，使物料分散均勻，檢驗、包裝、成品。
全文摘要
本發明公開了一種高效低成本環保型納米復合防銹涂料及其制備方法。本發明的防銹涂料，包括醇酸、環氧酯、填料、助劑，還包括納米復合防銹粉。納米復合防銹粉是納米TiO
文檔編號C09D163/00GK1763138SQ200510100919
公開日2006年4月26日 申請日期2005年11月7日 優先權日2005年11月7日
發明者邱星林, 霍麗華, 葉少英, 梁秀玲, 何建華 申請人:廣州珠江化工集團有限公司