一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于环保防腐涂料技术领域，具体涉及一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料及其制备方法。


背景技术：

2.现有技术中很多环保设备都长期处于风吹雨淋的状态下，对设备表层的防腐性能要求极高；防止金属材料腐蚀的手段很多，如采用耐蚀金属材料、阴极保护、缓蚀剂和金属保护涂层，实践证明在以上金属防腐蚀手段中，采用环保的防腐蚀涂料对易腐蚀的金属材料进行涂装进行保护是最经济、最有效和应用最广泛的防腐蚀手段。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用从而提高有色金属的使用寿命；但常规防腐涂料不能在相对苛刻腐蚀环境里应用，很难满足用户对涂料防腐蚀能力的需求，防腐涂料下的环保设备表层使用一段时间之后就会出现涂料脱落，防腐性能差。
3.防腐蚀涂料主要在物体表面进行涂布，形成薄膜或起到保护作用或装饰作用，如现有专利文件cn108219607 a公开了一种抗腐蚀水性涂料，得到的水性涂料具有较好的耐腐蚀性，能够适用各行业的涂装，但现有技术中依然存在涂料涂布于物体表面后，随着环境变化，耐腐蚀性能以及耐高温性能差的问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料及其制备方法。
5.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
6.一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，包括以下重量份的成分：水性聚酯树脂20-35份、环氧树脂10-15份、鳞片锌粉20-50份、纳米钛10-15份、纳米二氧化钛5-10份、炭黑12份～18份、磷酸锌3-6份、碳酸钙3-6份、二氧化硅3-6份、氟硅酸钠5-10份、丙烯酸乳液30-50份、固化剂8-20份、溶剂10-50份。
7.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，所述鳞片锌粉采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比10 20:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3。
8.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，所述水性聚酯树脂为新戊二醇、己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、催化剂、抗氧剂、中和剂、水的一种或两种以上的混合物。
9.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，环氧树脂为双酚f环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、羟甲基双酚a型环氧树脂、溴改性二酚基丙烷环氧树脂、石墨烯改性环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。
10.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，所述丙烯酸乳
液由纯丙乳液、硅丙乳液按重量比1:2组成。
11.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，所述固化剂脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺或胺改性固化剂中的一种或两种以上的混合物。
12.作为本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的进一步优选方案，所述溶剂为甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种或两种以上的混合物。
13.一种基于纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的制备方法，具体包含如下步骤；
14.步骤1，配料：采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比1020:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3；
15.球磨：将物料a置于球磨机中，加入物料a固液质量比1:5 6的体积浓度99％的乙醇溶液进行球磨，球磨的转速为1000 2000r/min，球磨时间为6 10h，得到物料b；
16.干燥：将物料b干燥至恒重；
17.筛分：将干燥后的物料b旋风分级系统分级后得到鳞片锌粉；
18.步骤2，加入纳米钛，在研磨机中搅拌研磨10-35分钟，过滤、烘干得纳米钛改性鳞片锌粉；
19.步骤3，往环氧树脂中缓慢滴加环氧树脂、丙烯酸乳液，升温至60-80℃，恒温反应10-40分钟，冷却至40-50℃，加入纳米二氧化钛、超声处理15-20分钟，得混合乳液；
20.步骤4，将步骤3中的混合乳液、步骤2中的纳米钛改性鳞片锌粉和炭黑12份～18份、磷酸锌、碳酸钙、二氧化硅、氟硅酸钠、、固化剂、溶剂加入搅拌容器中900～1400rpm高速分散，时间为1-3小时，即得到耐腐蚀涂料；
21.步骤5，将待灌装的盛放桶放置在加工装置的下方，通过加工装置将耐腐蚀涂料快速添加至盛放桶内；
22.步骤6，对盛放桶进行密封，得到桶装耐腐蚀涂料。。
23.本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
24.本发明一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料及其制备方法，纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的组分及含量合适，使得产品防腐效果相对传统球状锌粉防腐效果好很多；纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料中添加了合适份量的纳米钛粉，从而能大大提高涂料防腐性和力学性能，同时可以增加鳞片锌粉涂层的导电性，进一步提高漆膜电化学防腐效果。本发明产品涂料施工时间放置部沉降，涂层均匀，漆面平滑，即可以作为底漆，也可以作为面漆。本发明纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料成本低，性能稳定，不仅具有耐酸碱、盐等介质腐蚀的特有功能，还具有耐油、耐水、抗老化等特性，附着力强，抗冲击性好，柔韧性好。
具体实施方式
25.下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，包括以下重量份的成分：水性聚酯树脂20-35份、环氧树脂10-15份、鳞片锌粉20-50份、纳米钛10-15份、纳米二氧化钛5-10份、炭黑12份～18份、磷酸锌3-6份、碳酸钙3-6份、二氧化硅3-6份、氟硅酸钠5-10份、丙烯酸乳液30-50份、固化剂8-20份、溶剂10-50份。
29.所述鳞片锌粉采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比10 20:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3。
30.本发明所述的鳞片状锌粉的制备方法，包括配料、球磨、干燥、筛分步骤，具体包括：
31.a、配料：采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，加入锌粉重量比10 20:1的～钢球，并加入锌粉重量百分比1 3的助磨剂和表面改性剂得到物料a；
32.b、球磨：将物料a置于球磨机中，加入物料a固液质量比1:5 6倍的体积浓度99％的～乙醇溶液进行球磨得到物料b；
33.c、干燥：将物料b干燥至恒重；
34.d、筛分：将干燥后的物料b旋风分级系统分级后得到目标物。
35.所述的钢球直径分别为φ20mm和φ12mm，且其数量比例为1:3。
36.所述的助磨剂为硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸铝中的一种或几种。
37.所述的表面改性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或几种。
38.所述的球磨的转速为1000 2000r/min，球磨时间为6 10h。～～
39.所述的干燥为真空干燥。
40.所述的干燥的温度为70 80℃。～
41.将200g-325目(即小于325目)的雾化球形锌粉、3000g钢球、3g硬脂酸、3g聚乙烯醇、1000g体积浓度99％乙醇一起放入球磨罐中；
42.球磨机的转速为1500转/分，球磨时间为6小时；
43.将球磨后的锌粉放入真空干燥箱中，在70 80℃温度下干燥；～
44.对干燥后的锌粉进行旋风分级系统进行分级，得到磷片状锌粉平均粒度d(50)＝22.4μm，片状化程度为93％，径厚比为47。
45.所述水性聚酯树脂为新戊二醇、己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、催化剂、抗氧剂、中和剂、水的一种或两种以上的混合物。
46.环氧树脂为双酚f环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、羟甲基双酚a型环氧树脂、溴改性二酚基丙烷环氧树脂、石墨烯改性环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。
47.所述丙烯酸乳液由纯丙乳液、硅丙乳液按重量比1:2组成。
48.所述固化剂脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺或胺改性固化剂中的一种或两种以上的混合物。
49.所述溶剂为甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种或两种以上的混合物。
50.一种基于纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的制备方法，具体包含如下步骤；
51.步骤1，配料：采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比1020:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3；
52.球磨：将物料a置于球磨机中，加入物料a固液质量比1:5 6的体积浓度99％的乙醇溶液进行球磨，球磨的转速为1000 2000r/min，球磨时间为6 10h，得到物料b；
53.干燥：将物料b干燥至恒重；
54.筛分：将干燥后的物料b旋风分级系统分级后得到鳞片锌粉；
55.步骤2，加入纳米钛，在研磨机中搅拌研磨10-35分钟，过滤、烘干得纳米钛改性鳞片锌粉；
56.步骤3，往环氧树脂中缓慢滴加环氧树脂、丙烯酸乳液，升温至60-80℃，恒温反应10-40分钟，冷却至40-50℃，加入纳米二氧化钛、超声处理15-20分钟，得混合乳液；
57.步骤4，将步骤3中的混合乳液、步骤2中的纳米钛改性鳞片锌粉和炭黑12份～18份、磷酸锌、碳酸钙、二氧化硅、氟硅酸钠、、固化剂、溶剂加入搅拌容器中900～1400rpm高速分散，时间为1-3小时，即得到耐腐蚀涂料；
58.步骤5，将待灌装的盛放桶放置在加工装置的下方，通过加工装置将耐腐蚀涂料快速添加至盛放桶内；
59.步骤6，对盛放桶进行密封，得到桶装耐腐蚀涂料。
60.发明纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的组分及含量合适，使得产品防腐效果相对传统球状锌粉防腐效果好很多；纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料中添加了合适份量的纳米钛粉，从而能大大提高涂料防腐性和力学性能，同时可以增加鳞片锌粉涂层的导电性，进一步提高漆膜电化学防腐效果。本发明产品涂料施工时间放置部沉降，涂层均匀，漆面平滑，即可以作为底漆，也可以作为面漆。本发明纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料成本低，性能稳定，不仅具有耐酸碱、盐等介质腐蚀的特有功能，还具有耐油、耐水、抗老化等特性，附着力强，抗冲击性好，柔韧性好。
61.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：包括以下重量份的成分：水性聚酯树脂20-35份、环氧树脂10-15份、鳞片锌粉20-50份、纳米钛10-15份、纳米二氧化钛5-10份、炭黑12份～18份、磷酸锌3-6份、碳酸钙3-6份、二氧化硅3-6份、氟硅酸钠5-10份、丙烯酸乳液30-50份、固化剂8-20份、溶剂10-50份。2.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：所述鳞片锌粉采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比10 20:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3。3.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：所述水性聚酯树脂为新戊二醇、己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、催化剂、抗氧剂、中和剂、水的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：环氧树脂为双酚f环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、羟甲基双酚a型环氧树脂、溴改性二酚基丙烷环氧树脂、石墨烯改性环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：所述丙烯酸乳液由纯丙乳液、硅丙乳液按重量比1:2组成。6.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：所述固化剂脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺或胺改性固化剂中的一种或两种以上的混合物。7.根据权利要求1所述的一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯、苯乙烯中的一种与正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中的一种或两种以上的混合物。8.一种基于权利要求1至7任一项所述的纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的制备方法，其特征在于：具体包含如下步骤；步骤1，配料：采用粒度小于325目的雾化球形锌粉为原料，按钢球：锌粉重量比1020:1的比例加入钢球，并加入锌粉重量1 3％的助磨剂和表面改性剂得到物料a；所述钢球为直径是φ20mm、φ12mm的钢球，且两种钢球的数量比例为1:3；球磨：将物料a置于球磨机中，加入物料a固液质量比1:5 6的体积浓度99％的乙醇溶液进行球磨，球磨的转速为1000 2000r/min，球磨时间为6 10h，得到物料b；干燥：将物料b干燥至恒重；筛分：将干燥后的物料b旋风分级系统分级后得到鳞片锌粉；步骤2，加入纳米钛，在研磨机中搅拌研磨10-35分钟，过滤、烘干得纳米钛改性鳞片锌粉；步骤3，往环氧树脂中缓慢滴加环氧树脂、丙烯酸乳液，升温至60-80℃，恒温反应10-40分钟，冷却至40-50℃，加入纳米二氧化钛、超声处理15-20分钟，得混合乳液；步骤4，将步骤3中的混合乳液、步骤2中的纳米钛改性鳞片锌粉和炭黑12份～18份、磷酸锌、碳酸钙、二氧化硅、氟硅酸钠、、固化剂、溶剂加入搅拌容器中900～1400rpm高速分散，时间为1-3小时，即得到耐腐蚀涂料；步骤5，将待灌装的盛放桶放置在加工装置的下方，通过加工装置将耐腐蚀涂料快速添加至盛放桶内；
步骤6，对盛放桶进行密封，得到桶装耐腐蚀涂料。

技术总结
本发明公开了一种纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料及其制备方法，属于环保防腐涂料技术领域，纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料的组分及含量合适，使得产品防腐效果相对传统球状锌粉防腐效果好很多；纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料中添加了合适份量的纳米钛粉，从而能大大提高涂料防腐性和力学性能，同时可以增加鳞片锌粉涂层的导电性，进一步提高漆膜电化学防腐效果。本发明产品涂料施工时间放置部沉降，涂层均匀，漆面平滑，即可以作为底漆，也可以作为面漆。本发明纳米钛改性鳞片锌粉防腐涂料成本低，性能稳定，不仅具有耐酸碱、盐等介质腐蚀的特有功能，还具有耐油、耐水、抗老化等特性，附着力强，抗冲击性好，柔韧性好。柔韧性好。


技术研发人员：王怡 王衠萱 郭妍秀 张春华 傅华茂
受保护的技术使用者：南京祥晟涂料有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/10/11