防銹涂裝劑制備方法
三水錳礦 / 2021-10-30
涂裝是產(chǎn)品制造工藝中的一個重要環(huán)節(jié)。防銹、防蝕涂裝質(zhì)量是產(chǎn)品全面質(zhì)量的重要方面之一。產(chǎn)品外觀質(zhì)量不僅反映了產(chǎn)品防護、裝飾性能，而且也是構(gòu)成產(chǎn)品價值的重要因素。
涂裝是一個系統(tǒng)工程，它包括涂裝前對被涂物表面的處理、涂布工藝和干燥三個基本工序以及設(shè)計合理的涂層系統(tǒng)，選擇適宜的涂料，確定良好的作業(yè)環(huán)境條件，進行質(zhì)量、工藝管理和技術(shù)經(jīng)濟等重要環(huán)節(jié)。
原料配比
原料
|
配比(質(zhì)量份) |
| 1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
7# |
8# |
9# |
10# |
| 水 |
28 |
25 |
40 |
90 |
15 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
硅烷偶聯(lián)劑(R)
|
CH2(O)CHCH2O
(CH2)3 Si(OCH3)2
|
1.6 |
- |
- |
0.6 |
4.5 |
- |
1.6 |
1.6 |
1.6 |
1.6 |
|
CH2(O)CHCH2O
(CH2)3Si(OC2H5)3
|
- |
1.4 |
- |
- |
- |
1.6 |
- |
- |
- |
- |
|
CH2(O)CHCH2O
(CH2)3SiCH3(OCH3)2
|
- |
- |
1.8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 水溶性硅酸鹽 |
五水偏硅酸鈉 |
1 |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
| 硅酸鉀 |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
促進劑
|
硫脲 |
0.6 |
- |
- |
0.3 |
1.7 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
| 硫脲和尿素的等質(zhì)量混合物 |
- |
0.5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 尿素 |
- |
- |
0.7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 氧化硅填料 |
納米二氧化硅溶膠 |
0.72 |
0.6 |
0.85 |
2.1 |
0.3 |
0.72 |
0.72 |
0.72 |
0.72 |
0.72 |
水溶性成膜樹脂
|
水溶性硅丙成膜樹脂 |
2.4 |
2.1 |
2.7 |
6.5 |
1.0 |
2.4 |
2.4 |
- |
- |
- |
| 水溶性苯丙成膜樹脂 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2.4 |
- |
- |
| 水溶性環(huán)氧成膜樹脂 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2.4 |
- |
| 水溶性聚酯成膜樹脂 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2.4 |
潤滑助劑
|
二甲基硅油的水性乳液和聚醚改性的聚硅氧烷按質(zhì)量比1:1混合 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.6 |
- |
- |
- |
| 聚乙烯蠟的水性乳液和氧化聚乙烯蠟的水性乳液按質(zhì)量比1:1混合 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.5 |
- |
- |
| 二甲基硅油的水性乳液 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.7 |
0.7 |
制備方法
(1)將水和所述硅完偶聯(lián)劑混合均勻，得到均勻液體A;
(2)將所述均勻液體A和水溶性硅敢鹽混合均勻，得到均勻液體B;
(3)將所述均勻液體B和促進劑混合均勻，得到均勻液體C;
(4)將所述均勻液體C和氧化硅填料混合均勻.得到均勻液體D;
(5)將所述均勻液體D與水溶性成膜樹脂混合均勻，得到均波勻液體E。
原料配伍
本品各組分質(zhì)量份配比范圍為:相對于1質(zhì)址份的所述水溶性硅酸鹽，所述促進劑的用量為0.2~1.8.所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.5~4.5.所述氧化硅填料的用量為0.25~2.2,以固體計，所述水溶性成膜樹脂的用量為0.8~6.8，水的用量為10~ 100。
所述硅烷偶聯(lián)劑為R- Si(OCH3)3、 R- Si(OC2H5)3、 R-SiCH,(OCH3)2和R-SiCH3(OC2H5)2 中的至少一種，且R各自獨立地選自CH2(O) CHCH2O (CH2)3R'，其中，CH2 (O)CHCH2O(CH2)3 Si(OCH3)3稱為Y-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、CH2(O)CHCH2O(CH2)3 Si(OC2Hs)z稱為y-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、CH2 (O)CHCH2O(CH2 )3 SiCH3 (OCH3)2稱為y縮水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、CH2 (O)CHCH2O(CH2 )3 SiCH(OCH;)2稱為r-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。更優(yōu)選所述硅烷偶聯(lián)劑為CH2(O) CHCH2O(CH2)sSi(OCH3)3。
所述氧化硅填料為納米二氧化硅粉和/或納米二氧化硅溶膠。所述水溶性成膜樹脂為水溶性聚酯成膜樹脂、水溶性苯丙成膜樹脂、水溶性環(huán)氧成膜樹脂、水溶性聚氨酯成膜樹脂、水溶性硅丙成膜樹脂、水溶性丙烯酸成膜樹脂和水溶性氟碳成膜樹脂中的至少一種， 其中，所述水溶性硅丙成膜樹脂優(yōu)選為Silomer8861乳液。所述潤滑助劑為二甲基硅油的水性乳液、聚醚改性的聚硅氧燒、聚乙烯蠟的水性乳液和等氧化聚乙烯蠟的水性乳液中的種或鄉(xiāng)館聚7物版監(jiān)協(xié)的所述木浴性往教鹽，所途潤滑助別的用最務(wù)0. 2~1.8質(zhì)量份。
所述氧化硅填料沒有特殊的要求，可以為以氧化硅為主體的各種抵所讓樹如。所述氧化硅填料可以為納米二氧化硅粉和/或納為租化硅溶膠:優(yōu)選情況下，所述氧化硅填料中的氧化硅的粒徑可以為5~90nm，更優(yōu)選為5~ 30nm.例如，可以使用商品牌號為A1-30、AT-30S、AT-40、 AT-30A 和AT-20的市售品?；蛘哔徸陨唐放铺枮镾S-25和S.0的市售品。并且，氧化硅填料的用量足以氧化硅本身的質(zhì)量計算的，例如納米二氧化硅溶膠的用量是以溶膠中的二氧化硅的量計算的，即以納米二氧化硅溶膠的質(zhì)量乘以其二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)后得到的數(shù)值計算。
所述水溶性成膜樹脂可以為各種水溶性的且能夠用于成膜的改性的或未改性的樹脂，所述樹脂可以以合適的制品形式使用，例如水溶性乳液、水溶性溶液和水溶性固體中的至少-一種，本產(chǎn)品沒有特別的要求，只要能夠用于成膜即可，例如，所述水溶性成膜樹脂可以為水溶性聚酯成膜樹脂(即由多元醇類單體和多元酸類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂，例如商品牌號CB2200的聚酯樹脂)、水溶性苯丙成膜樹脂(即由苯乙烯類單體和丙烯酸(酯)類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂，例如商品牌號為xy 108b的苯丙乳液)、水溶性環(huán)氧成膜樹脂(即由含有環(huán)氧基的單體聚合而得的水溶性成膜樹脂。例如商品牌號為BH620的環(huán)氧樹脂)、水溶性聚氨酯成膜樹脂(即由多元異氰酸酯類單體和多元羥基化合物類單體聚合而得的水帝性成膜樹脂例如商品牌號812的聚氨酯樹脂)、水溶性硅更成股樹脂(由有機硅類單體和丙烯酸(前)類單體果合而得的水海性成膜制期。例如商品TC.C5S型硅內(nèi)乳液，爾含另48%)水海低西物酸成照樹脂(即由丙塔酸(幅)類獎華體樂物的水帝性成膜樹脂，例如商品牌號為 A-3418的丙烯酸樹脂)和水溶性氟品牌號為SKFT-I的水性氟碳乳液)中的至少一種;優(yōu)選情況下，所述水溶性成膜樹脂為水容性苯丙成莫樹脂、水溶性環(huán)氧成膜樹脂、水溶性硅丙成膜樹脂、水溶性丙烯酸成膜樹脂、水溶性聚氨酯成陂樹脂和水溶性聚酯成膜樹脂中的至少種。 更優(yōu)選地，所沭水溶性硅丙成膜樹脂為Slomer88乳液。
所述二甲基硅油的水性乳液的固含量是指制備所述二甲基硅油的水性乳波所用的甲基硅油的含量。 所述二甲基硅油是指水不落性的未改性的二甲基硅油。
所述二甲基硅油的水性乳液中的二甲基硅油的黏度可以為500~ 5000mPa.s優(yōu)選為1000 ~ 4000mPa.s,更優(yōu)選為1500~30000mPa*s。
所述聚醚改性的聚硅氧烷俗稱水溶性二甲基硅油，現(xiàn)有的各種水溶性二甲基硅油均可以在本產(chǎn)品中作為所述潤滑助劑用于實現(xiàn)本產(chǎn)品的目的。所述聚醚改性的聚硅氧烷的黏度為100~1000mPas.優(yōu)選為500~ 8000mPa.s,更優(yōu)選為1000~ 6000mPa.s,更進一步 優(yōu)選為2000~ 5000mPa.s。
所述聚乙烯蠟的水性乳液可以是按照常規(guī)方法將聚乙烯蠟乳化后得到的水性乳液，所述聚乙烯蠟的水性乳液的固含量可以為30%~ 60%，優(yōu)選為40%~50%。需要說明的是，聚乙烯蠟的水性乳液在用于配制本產(chǎn)品提供的防銹涂裝劑時，其用量是指水性乳液的總質(zhì)量乘以其固含量后得到的數(shù)值。
所述聚乙烯蠟的水性乳液中的聚乙烯蠟的熔點可以為90 ~130C，優(yōu)選為100~120°C，更優(yōu)選為105~115C。
所述氧化聚乙烯蠟的水性乳液可以是按照常規(guī)方法將氧化聚乙烯蠟乳化后得到的水性乳液，所述氧化聚乙烯蠟的水性乳液的固含量可以為30%~60%，優(yōu)選為40%~50%。需要說明的是，氧化聚乙烯蠟的水性乳液在用于配制本產(chǎn)品提供的防銹涂裝劑時，其用量是指水性乳液的總質(zhì)量乘以其固含量后得到的數(shù)值。
所述氧化聚乙烯蠟的水性乳液中的氧化聚乙烯蠟的酸值(以KOH計)可以為5~60mg/g,優(yōu)選為10~ 50mg/g.
本產(chǎn)品還可以含有其他各種不影響防銹涂裝劑性質(zhì)的組分、如染料、顏料、分散劑和消泡劑中的一種或多種。 以該防銹涂裝利的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其他組分的含量不超過20%， 優(yōu)選不超過10%。所述消泡劑可以是本領(lǐng)城公知的各種消泡劑，例如聚醚類消泡利、
高碳醇類消泡劑和硅類消泡劑等中的一種或多種。更具體地說，所述消泡劑可以商購自SD-401 系列消泡劑中的一 種或多種。優(yōu)選情況下，以所述防銹涂裝劑的總量為基準(zhǔn)，所述消泡劑的含量為0. 01%~0.05%。
質(zhì)量指標(biāo)
| 防銹涂裝劑 |
動摩擦系數(shù)(1天) |
耐蝕性合格率(1天)/% |
耐蝕性合格率(60天)/% |
耐蝕性合格率(120天)/% |
耐蝕性合格率(180天)/% |
| 1# |
0.13 |
100 |
100 |
100 |
99 |
| 2# |
0.14 |
100 |
100 |
100 |
99 |
| 3# |
0.14 |
100 |
100 |
100 |
99 |
| 4# |
0.16 |
96 |
95 |
94 |
93 |
| 5# |
0.16 |
97 |
96 |
95 |
92 |
| 6# |
0.13 |
100 |
100 |
100 |
99 |
| 7# |
0.14 |
97 |
96 |
95 |
|
| |
|
98 |
97 |
95 |
94 |
| 9# |
0.15 |
98 |
97 |
95 |
94 |
產(chǎn)品應(yīng)用
本品是一種防銹涂 裝劑。本產(chǎn)品無須稀釋可以直接使用。
所述防銹涂裝劑可以以本領(lǐng)域常規(guī)的方式用于制備各種金屬材料。該涂裝金屬材料包括熱鍍鋅金屬基材和附著在該涂裝金屬基材上的涂層，所述涂裝金屬基材為熱鍍鋅金屬基材、熱鍍鋁鋅金屬基材和熱鍍鋁鋅鎂金屬基材中的至少-一種。所述熱鍍鋅金屬基材可以為含有鋅鍍層的金屬基材，所述鋅鍍層中，鋅的含量可以為92. 5%~95.5%。所述鋅鍍層還可含有其他常規(guī)成分，如硅。所述熱鍍鋁鋅金屬基材可以為含有鋅鋁鍍層的金屬基材，所述鋅鋁鍍層中，鋅的含量可以為41. 5%~43.5%，鋁的含量可以為51.5% ~55%。所述鋅鋁鍍層還可含有其他常規(guī)成分，如硅。
所述涂層的厚度可以為涂裝金屬基材上的防腐蝕涂層的常規(guī)厚度，為了提高所述涂層的性能，優(yōu)選情況下，所述涂層的厚度為0.05~2μm，優(yōu)選為0. 1~1μm。其中，涂層的厚度是用XRF (滅光光譜儀)測定的數(shù)值。在涂裝金屬基材上附著所述涂層的方法可以包括將所述防銹涂裝劑附著在涂裝金屬基材的表面，然后干燥，干燥的溫度可以為60~ 120C，優(yōu)選為90~ 110°C，時間可以為0.5~3s。所述防銹涂裝劑的用量可以根據(jù)涂層的厚度進行確定。所述干燥的方法，可以為熱風(fēng)干燥、感應(yīng)加熱和紅外輻射加熱中的種或多種。所有液體和固體的體積均指20°C、 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積。
產(chǎn)品特性
本產(chǎn)品形成的防護膜的耐蝕性十分優(yōu)良。此外，本產(chǎn)品的耐儲藏性非常優(yōu)異，在配制完成后可在室溫下儲存180天而不發(fā)生明顯的形狀改變和性能下降。
1.保護作用：保護金屬、木材、石材和塑料等物體不被光、雨、露、水和各種介質(zhì)侵蝕。使用涂料覆蓋物體是最方便、可靠的防護辦法之一，可以保護物體，延長其使用壽命。
2.裝飾作用：涂料涂裝可使物體“披上”一身美觀的外衣，具有光彩、光澤和平滑性，被美化的環(huán)境和物體使人們產(chǎn)生美和舒適的感覺。
3.特種功能：在物體上涂裝上特殊涂料后，可使物體表面具有防火、防水、防污、示溫、保溫、隱身、導(dǎo)電、殺蟲、殺菌、發(fā)光及反光等功能。
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