一种改性环保重防腐涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保重防腐涂料及制备方法，属于防腐蚀涂料领域。
【背景技术】
[0002] 金属腐蚀是一种非常普遍的现象，而腐蚀很少是因单纯的机械或者物理因素所引 起，大部分的损坏都与其周边环境有着密切的关系。金属的腐蚀存在于国民经济和国防建 设的各个领域，不仅对国民经济以及国防建设中的设施造成极大的损害，而且金属腐蚀中 的应力腐蚀和腐蚀疲劳所造成的事故会危害人身安全。金属腐蚀造成了大量的能源资源浪 费和环境污染。
[0003]使用涂层对金属进行保护是最实用，经济，有效的方法。因此对防腐涂料的研究一 直是金属保护和涂料行业的重要课题。传统的金属防腐蚀涂料几乎均为溶剂型涂料，在成 膜过程中伴随有大量的溶剂挥发。挥发的溶剂不仅对人体以及周边的环境造成危害和污 染，同时也造成了资源的浪费。而且传统防腐涂料中所添加的防锈颜料都含有铅、铬等有害 物质，同样对人体和环境造成危害。随着对环境要求的不断提高，环保意识的不断加强以及 法律法规对环境污染的严格控制，目前迫切需要环境友好型的涂料。因此对环保型的防腐 涂料的呼声日益明显。
[0004]为减少对环境的污染，目前对环保型涂料的研究集中在水性涂料和低溶剂型涂 料。环氧树脂涂料是目前应用前景最大的环保型涂料。除却涂料本身，防锈颜料的选择及使 用也是决定涂料性能优劣的一个非常重要的因素。为了替代传统的铬黄，红丹等有毒颜料， 人们研究了如磷酸锌，三聚磷酸铝，以及鳞片类的防锈颜料，如中国专利文献CN102382494A (【申请号】201110226841.0)公开的玻璃鳞片防腐涂料，但是这些防锈颜料存在成本高，分散 性不好，比重大等缺点。聚苯胺在防腐涂料中具有出非常优异的性能，如中国专利文献 CN102634276A(【申请号】201210125211.9)公开的一种聚苯胺防腐涂料及其制备方法，该防 腐涂料使用了聚苯胺改性的蒙脱土复合填料，起到了良好的防腐效果，但是蒙脱土本身的 防腐效果并不佳，而且改性过程繁琐。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种环保重防腐涂料及制备方法。本发明的防 腐涂料，易干燥，安全环保，无有害物质，耐腐蚀力强，耐强酸碱，不易老化起皮，具有优良的 附着力，柔韧性好、硬度高。该防腐涂料的制备方法简单、成本低、可在常温常压下生产及涂 覆，固化后的漆膜物理性能及耐腐蚀性能优异，无毒环保，涂料稳定性高。
[0006]本发明的技术方案如下：
[0007] -种改性环保重防腐涂料，该防腐涂料包括如下质量百分比的原料组成：
[0008] 环氧树脂乳液30%-60%，固化剂5-10%，聚苯胺改性FeOCl5-15%，三聚磷酸铝 5-10%，磷酸锌2-5%，氧化铁红2-8%，钛白粉1-5%，云母粉1-5%，气象法白炭黑0.1%-2%，硅烷偶联剂0.1 %-2%，消泡剂0.1 %-3%，防沉剂1 %-3%，防闪锈剂0.1 %-5%。
[0009]根据本发明，优选的，所述的聚苯胺改性FeOCl按如下方法制得：
[0010] (i)将FeOCl烘干、研磨后分散到苯胺中，超声分散10-30min，在避光、氮气环境下 搅拌l-7d，过滤所得固体在氮气保护下60-90°C烘干，研磨得FeOCl-An复合物粉末；
[0011] (ii)将FeOCl-An复合物粉末分散于水中，超声分散10-30min，然后搅拌l-4h;
[0012] (m)将步骤（ii)所得体系在搅拌下缓慢滴加(〇.l-l)m〇l/L的过硫酸铵溶液，然 后继续搅拌4-12h，过硫酸铵:FeOCl-An的质量比为1: (10-20);过滤得到固体，60-90°C下烘 干，研磨，即得聚苯胺改性FeOCl。
[0013] 根据本发明，优选的，所述的环氧树脂乳液为MU-601环氧树脂乳液。
[0014] 根据本发明，优选的，所述的硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH602、KH792中的一种或 两种以上混合。
[0015] 根据本发明，优选的，所述的防闪锈剂为CH07A防闪锈剂。
[0016] 根据本发明，优选的，所述的防沉剂为无机凝胶防沉剂。
[0017]根据本发明，优选的，所述的固化剂为水溶性三乙烯四胺。
[0018] 根据本发明，上述环保重防腐涂料的制备方法，包括步骤如下：
[0019] (1)将FeOCl粉末分散到苯胺中，超声分散10-30min，在避光、氮气环境下搅拌1-7d，过滤所得固体在氮气保护下60-90°C烘干，研磨得FeOCl-An复合物粉末；
[0020] (2)将FeOCl-An复合物粉末分散于水中，超声分散10-30min，然后搅拌l-4h;
[0021] (3)将步骤(2)所得体系在搅拌下缓慢滴加(0.1-l)mol/L的过硫酸铵溶液，然后继 续搅拌4-12h，过滤得到固体，60-90°C下烘干，研磨，得聚苯胺改性FeOCl粉末；
[0022] 过硫酸铵:FeOCl-An的质量比为1: (10-20);
[0023] (4)按质量百分比，将防沉剂、聚苯胺改性FeOCl粉末、三聚磷酸铝、磷酸锌、氧化铁 红、钛白粉、云母粉、气象法白炭黑、硅烷偶联剂、消泡剂、防闪锈剂，在搅拌状态下依次加入 到环氧树脂乳液中，然后超声分散20_60min，搅拌1-4小时充分分散，得A组分；
[0024] (5)将A组分与固化剂混合均匀，固化剂:环氧树脂乳液的质量比为(0.5-1) :5,即 得改性环保环氧重防腐涂料。
[0025] 根据本发明制备方法，优选的，步骤(l)FeOCl粉末与苯胺的质量比为1: (5-20)。
[0026] 根据本发明制备方法，优选的，步骤(3)中过硫酸铵溶液的滴加速度为每秒0.2-1 滴。
[0027]本发明的原理：
[0028]FeOCl是一种具有层状结构的化合物，具有良好的防腐效果，FeOCl具有明显的结 构上的各向异性，很容易使主分子或基团嵌入其层间。用聚苯胺改性FeOCl作为防腐蚀填料 兼具了聚苯胺和FeOCl的防腐作用，聚苯胺改性FeOCl具有的微观层状结构对腐蚀介质具有 很好的阻挡作用，再加上层间的聚苯胺插层可以起到优异的防腐性能。聚苯胺改性FeOCl作 为重防腐填料具有生产工艺简单，耗能低，材料易得，适合大规模生产的优点。
[0029] 本发明的FeOCl可市场购得，也可按现有技术制备得到。可参见："关于层状化合物 氧基氯化铁(FeOCl)结构与物理化学特性的研究"，陈震，电源技术，第2期，第17-21页。"嵌 入化合物FeOCl(HQ)〇.78的合成与性能研究"，戴耀东等，南京航空航天大学学报，2005，第37 卷第5期，643-647。
[0030] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：
[0031] 1、本发明采用无有机溶剂的环氧树脂乳液为成膜剂，添加无毒环保的聚苯胺改性 FeOCl粉末新型填料制备了环保重防腐涂料。可在钢材表面形成较强的防护涂层，有效避免 了有机溶剂和含毒性防锈颜料的使用。
[0032]2、本发明生产成本低，材料易得，无毒环保。
[0033]3、本发明环保，而且环氧重防腐涂料的制备工艺相对简单，成本低，适宜于大规模 工业化生产，应用前景好。
[0034] 4、本发明涂料应用得到的防腐涂层物理性能良好，具有优异的耐腐蚀性能。
【附图说明】
[0035]图1是本发明实施例1制得的防腐涂料经涂覆处理后所得固化膜的SEM照片。
[0036]图2是本发明实施例3制得的防腐涂料经涂覆处理后的动电位极化曲线。
【具体实施方式】：
[0037]下面结合具体实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0038]实施例中所用原料均为常规原料，市购产品。
[0039]其中：环氧树脂乳液(MU-601)上海富朗化工科技发展有限公司有售，固化剂水溶 性三乙烯四胺上海富朗化工科技发展有限公司有售，防闪锈剂(CH07A)佛山市长昊贸易有 限公司有售。FeOCl参考："嵌入化合物FeOCl(HQ)〇.78的合成与性能研究"，戴耀东等，南京航 空航天大学学报，2005，第37卷第5期，643-647，制备得到。
[0040] 实施例1
[0041] -种改性环保