一種可代替電鍍鋅的防腐蝕材料及其制備方法技術(shù)

一種可代替電鍍鋅的防腐蝕材料及其制備方法，該材料包括以下質(zhì)量百分配比的組分：鋅粉60-90%；有機(jī)樹脂1-10%；防沉降劑0.2-2%；有機(jī)溶劑5-30%；所述各組分的百分配比之和為100%。本發(fā)明專利技術(shù)還包括所述可代替電鍍鋅的防腐蝕材料的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)之可代替電鍍鋅的防腐蝕材料施工方便，防腐蝕性能優(yōu)異，環(huán)保，節(jié)能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，尤其是涉及一種可代替電鍍鋅的單組分糊狀材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
鋼鐵在空氣、水或土壤中很容易生銹，甚至完全損壞。每年因腐蝕造成的鋼鐵消耗約占整個(gè)鋼鐵產(chǎn)量的1/10。由于鋅在干燥空氣中不易變化，而在潮濕的空氣中，表面能生成一種很致密的堿式碳酸鋅薄膜，這種薄膜能有效保護(hù)內(nèi)部鋅不再被腐蝕，并且當(dāng)保護(hù)層發(fā)生破壞而露出不太大的鋼基時(shí)，鋅與鋼基體形成微電池，使鋼鐵基體成為陰極而受到保護(hù)。基于以上原理，目前一般采用電鍍鋅的方式對(duì)鋼鐵進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。電鍍鋅是通過對(duì)鋅鹽溶液進(jìn)行電解，在鋼鐵制件表面形成金屬鋅沉積層的過程，通常上鋅量很少，鋅沉積層較薄，遇到潮濕環(huán)境很容易脫落，因此電鍍鋅大多用于室內(nèi)使用制件的防銹，如機(jī)殼底、面板，小尺寸緊固件等。此外，電鍍過程易造成鋼鐵的氫脆問題，使材料脆化斷裂；電鍍過程會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣和廢渣，其中含有重金屬鉻、氫氰酸根等劇毒物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。富鋅涂料也是對(duì)鋼鐵提供“鋅保護(hù)”，但傳統(tǒng)的富鋅涂料的干涂膜中金屬鋅含量低，大多在60%-80%之間，只有微弱的陰極保護(hù)作用，主要通過涂層提供被動(dòng)屏障保護(hù)，普通富鋅漆涂層上只要出現(xiàn)輕微劃痕就會(huì)產(chǎn)生銹蝕，隨后銹蝕面會(huì)迅速擴(kuò)大。為了提高電導(dǎo)率，可在普通富鋅漆里添加大量的鋅粉以加強(qiáng)陰極保護(hù)作用。但由于鋅粉的體積濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 CPVC，粘結(jié)劑又不足以填補(bǔ)涂層間的空隙，從而形成了多孔隙的涂層結(jié)構(gòu)，防腐性能反而下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種便于施工，防腐蝕性能優(yōu)異，環(huán)保，節(jié)能的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料及其制備方法。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 本專利技術(shù)之可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，包括以下質(zhì)量百分配比的組分 鋅粉60-90% ； 有機(jī)樹脂1-10% ； 防沉降劑O. 2-2% ； 有機(jī)溶劑5-30% ； 所述各組分的百分配比之和為100%。進(jìn)一步，所述鋅粉為超細(xì)鋅粉，粒徑為2-40μπι，純度彡99wt%;優(yōu)選純度高于99. 995wt%以原子化法提煉、粒徑為3-5 μ m橢球形的超細(xì)鋅粉。進(jìn)一步，所述有機(jī)樹脂優(yōu)選熱塑性有機(jī)樹脂，可為熱塑性環(huán)氧樹脂、熱塑性聚苯乙烯樹脂、熱塑性聚氨酯樹脂、熱塑性丙烯酸樹脂等中的一種或兩種的混合物、或兩種的相互改性樹脂；所述熱塑性樹脂可為液態(tài)樹脂，也可為固態(tài)樹脂，酸值< O. 8mgK0H/g，導(dǎo)電率可不做要求(優(yōu)選導(dǎo)電樹脂)，其中，以中性且能導(dǎo)電的熱塑性丙烯酸改性聚氨酯固態(tài)樹脂為最佳。進(jìn)一步，所述防沉劑可為聚酰胺蠟、改性氫化蓖麻油、聚烯烴蠟、蓖麻油衍生物、有機(jī)膨潤(rùn)土等中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選聚酰胺蠟。進(jìn)一步，所述有機(jī)溶劑可為酯類溶劑(如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯等)、醚類溶劑(如乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚等)、醇醚類(如丙二醇甲醚醋酸酯、二甲酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯等)或芳香烴溶劑油(如S-100溶劑汽油、S-150溶劑汽油、S-200溶劑汽油、S-230溶劑汽油等)等中的一種或兩種以上的混合物；優(yōu)選醋酸正丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯和S-200溶劑汽油的混合溶劑，更優(yōu)選醋酸正丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、S-200溶劑汽油質(zhì)量比為1:4:1的混合溶劑(此溶劑體系對(duì)本產(chǎn)品的最佳樹脂“熱塑性丙烯酸改性聚氨酯固體樹脂”具有極強(qiáng)溶解力，在常溫下即可溶解)。 優(yōu)選的技術(shù)方案一種可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，包括以下質(zhì)量百分配比的組分 鋅粉70-85% ； 有機(jī)樹脂1. 2-5% ； 防沉降劑O. 3-1% ； 有機(jī)溶劑15-25% ； 所述各組分的百分配比之和為100%。進(jìn)一步，所述鋅粉為超細(xì)鋅粉，粒徑為2-40 μ m，純度彡99wt%;優(yōu)選純度高于99. 995wt%以原子化法提煉、粒徑為3-5 μ m橢球形的超細(xì)鋅粉。本專利技術(shù)之可代替電鍍鋅的防腐蝕材料的制備方法，包括以下步驟 (1)將60-70wt%配方量的有機(jī)溶劑加入攪拌釜； (2)開動(dòng)分散機(jī)攪拌，再加入配方量的有機(jī)樹脂，攪拌至透明；(3)停止攪拌，加入配方量的鋅粉，再開分散機(jī)進(jìn)行攪拌，至材料細(xì)度<40μπι; (4)加入配方量的防沉劑，繼續(xù)攪拌至均勻； (5)加入剩余的有機(jī)溶劑，攪拌均勻； (6)過濾，包裝，即成。進(jìn)一步，所述鋅粉為超細(xì)鋅粉，粒徑為2-40 μ m，純度彡99wt%;優(yōu)選純度高于99. 995wt%以原子化法提煉、粒徑為3-5 μ m橢球形的超細(xì)鋅粉。所述有機(jī)樹脂也可以溶劑型樹脂的方式加入。本專利技術(shù)之可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，鋅粉純度彡99wt%，可避免由于鐵、鎳、鈷和鉛等存在而形成微電池，從而杜絕鍍層產(chǎn)生麻點(diǎn)腐蝕，有利于鍍鋅層對(duì)鋼鐵基體的保護(hù)；鋅粉粒徑為2-40 μ m,顆粒間的接觸面大，排列緊密，空隙小，從而鍍層致密，孔隙率低，鍍層表面粗糙度低。即使該材料的鍍層中存在一定的結(jié)構(gòu)間隙，也可被更細(xì)小的鋅粉顆粒填充，從而加大鍍層的致密度。同時(shí)超細(xì)鋅粉粒徑細(xì)小，其表面活性大，促進(jìn)沉積，有利于鍍層的形成，但是如果粒徑過小，鋅粉易于團(tuán)聚，沉積速度降低，生產(chǎn)率降低，生產(chǎn)成本增加；經(jīng)特殊表面處理的超細(xì)鋅粉，即使其粒徑過小(3-5 μ m)，鋅粉仍很難團(tuán)聚，在保持外觀質(zhì)量的前提下，沉積成鍍層的速度仍較快。因此，經(jīng)特殊表面處理(原子化)的超細(xì)鋅粉，有利于此材料形成良好致密的鍍鋅層。另外，如果有機(jī)樹脂為非導(dǎo)電樹脂，當(dāng)該樹脂對(duì)鋅粉實(shí)行全包覆時(shí)，會(huì)把鋅粉的導(dǎo)電性給屏蔽，這就使鋅粉與鋼鐵基材不能形成腐蝕原電池，鋅粉不能“犧牲陽極”，從而就不能保護(hù)鋼鐵基材，而本專利技術(shù)通過優(yōu)選導(dǎo)電樹脂，可使隔離開來的導(dǎo)電鋅粉粒子彼此再接觸形成一種導(dǎo)電無限網(wǎng)鏈，最終整個(gè)防腐體系的導(dǎo)電性不受影響，其防腐蝕機(jī)理與電鍍鋅防腐蝕技術(shù)相當(dāng)。此外，由于鋅粉極易與酸或堿反應(yīng)，所以樹脂的酸值應(yīng)控制在低值 O. 8mgK0H/g),以中性最佳，從而可降低樹脂與鋅粉的反應(yīng)的可能性，保證鋅粉在涂膜中的原子狀態(tài)，大大提高防腐性能。本專利技術(shù)之可替代電鍍鋅的防腐蝕材料的技術(shù)參數(shù)如下狀態(tài)單組份均勻糊漿狀物；粘度8_14Pa. S (20°C);相對(duì)密度2.67g/mL ( ±0. 05g/mL);固體含量重量比80%(±3%)，體積比58%(±3%);鋅粉純度> 99wt%，產(chǎn)品中不含任何鉛、鎘等重金屬，不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷、甲乙基酮等有機(jī)溶劑；水溶性不溶；閃點(diǎn)47°C (±1°C ) ；V0C O. 47g/mL;儲(chǔ)存期限無限期。 本專利技術(shù)可通過涂、刷等方式涂覆在鋼鐵表面，干燥成膜后對(duì)鋼鐵基材具有陰極保護(hù)和屏障保護(hù)的雙重保護(hù)作用，干膜中金屬鋅含量可高達(dá)96%以上，兼有電鍍鋅和傳統(tǒng)富鋅涂料的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型、長(zhǎng)效、環(huán)保的防腐蝕材料，尤其在鋼結(jié)構(gòu)維修方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，顯示出強(qiáng)大的生命力，可有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電鍍鋅防腐蝕技術(shù)。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、具有雙重的陰極保護(hù)功能和良好的屏蔽保護(hù)作用，鹽霧試驗(yàn)最高可達(dá)9500小時(shí)，防腐蝕性能優(yōu)于電鍍鋅和普通富鋅涂料，是一種可取代電鍍鋅的最佳材料； 2、可單獨(dú)使用作為重防腐蝕涂層，亦可以作為底涂層與其他配套材料組合，其綜合防腐年限可提高1.8-2. 5倍，達(dá)30-50年以上； 3、干膜中金屬鋅含量極高(干膜中金屬鋅含量高達(dá)96%)，產(chǎn)品中不含任何鉛、鎘等重金屬，不含甲苯、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分配比的組分：鋅粉??????????????????????????????????60?90%；有機(jī)樹脂??????????????????????????????1?10%；?防沉降劑??????????????????????????????0.2?2%；有機(jī)溶劑??????????????????????????????5?30%；所述各組分的百分配比之和為100%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分配比的組分所述各組分的百分配比之和為100%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，所述鋅粉為超細(xì)鋅粉，粒徑為2-40 μ m,純度> 99wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，所述鋅粉為純度高于99. 995wt%以原子化法提煉、粒徑為3-5 μ m橢球形的超細(xì)鋅粉。4.如權(quán)利要求1-3之一所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，所述有機(jī)樹脂為熱塑性環(huán)氧樹脂、熱塑性聚苯乙烯樹脂、熱塑性聚氨酯樹脂、熱塑性丙烯酸樹脂中的一種或兩種的混合物、或兩種的相互改性樹脂。5.如權(quán)利要求1-3之一所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，所述防沉劑為聚酰胺蠟、改性氫化蓖麻油、聚烯烴蠟、蓖麻油衍生物、有機(jī)膨潤(rùn)土中的一種或兩種以上的混合物。6.如權(quán)利要求1-3之一所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為酯類溶劑、醇醚類或芳香烴溶劑油中的一種或兩種以上的混合物。7.如權(quán)利要求1-3之一所述的可代替電鍍鋅的防腐蝕材料，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖有為，楊焰，車軼材，廖陽飛，曾凡涌，王文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長(zhǎng)沙金磐化工有限公司，中南林業(yè)科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：