[发明专利]一种添加磷钛粉的环氧富锌底漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，具体地，本发明涉及一种基于环氧树脂的、且含有磷钛粉的环氧富锌底漆及其制备方法。

背景技术

金属腐蚀是人类面临的一个十分严重的问题。每年因腐蚀造成的金属结构、设备及材料的损失量，大约相当于当年金属产量的20-40％，全世界每年因腐蚀而报废的金属达1亿吨以上，经济损失占国民经济总产值的1.5-3.5％。长期以来，人们采用各种技术，减缓腐蚀发生的速度。例如，用防腐涂料涂在金属表面上固化后形成涂层，通过屏蔽、缓蚀、阴极保护等作用来防止金属腐蚀。

目前，环氧富锌底漆是最主要的金属防腐涂料之一。由于锌比铁活泼，容易失去电子，在腐蚀前期过程中，锌粉和钢铁基材组成原电池，锌的电极电位比铁的电极电位负，锌为阳极，铁为阴极，电流由锌流向铁，以牺牲锌粉为代价，保护了钢铁基材。

一般的环氧富锌底漆是以锌粉、环氧树脂为主要原料，添加助剂、溶剂等组成。例如专利CN102417784A，以锌粉为主要成分，加入环氧树脂、甲基异丁基酮、二甲苯、正丁醇、防沉稳定剂、分散剂和流平剂等，锌粉含量高，具有优异的防锈性能。例如专利CN103805027A，以锌粉为主要成分，加入环氧树脂、碳化硅、有机膨润土、烯丙基缩水甘油醚等，锌粉含量高，耐盐雾性能好。以上两项发明中的涂料含锌粉量高，不仅生产成本高，而且在焊接时会产生大量的氧化锌雾气，危害环境和操作人员的健康。

CN103173095A公开了一种基于环氧树脂，且含有石墨烯的富锌环氧防腐涂料及其制备方法。按质量百分比计由以下组分构成：石墨烯0.1-5wt％，锌粉0-35wt％，填料30-70wt％，固含量为54％的环氧树脂10-20wt％，溶剂10-20wt％。该发明将石墨烯加入到防腐涂料中，降低了锌粉的含量，克服了富锌涂料以牺牲锌粉为代价的防腐方式，减少了在焊接时产生的氧化锌雾气，环境友好。该发明提供的防腐涂料具有较长的耐盐雾时间、较好的耐酸碱性能，制备工艺简单。但是石墨烯价格昂贵可比黄金，且亟待解决规模化生产的问题，其在富锌涂料中的应用存在极大的局限性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够降低富锌涂料的含锌量且能保证防腐蚀性能的环氧富锌底漆，所述底漆应当具有较长的耐盐雾时间、优异的耐酸碱盐性能、硬度高、柔韧性好且环境友好的特性。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

一种添加磷钛粉的环氧富锌底漆，包括能固化成膜的甲组份和含有固化剂的乙组份：

其中，甲组份按质量百分比包括以下组分：

作为优选技术方案，本发明的磷钛粉、锌粉和填料的质量百分含量之和占甲组分的65-80wt％，例如68wt％、71wt％、74wt％、77wt％等。

本发明利用磷钛粉与钢结构表面金属产生化学反应，形成钝化膜，起到电化学保护作用。磷钛粉是以铁合金粉末为载体，以含磷助剂改性得到的超细复合型防锈颜料，因是合金材料，本身具有导电能力，其防电化腐蚀能力虽不及锌粉，但由于含磷助剂的作用及铁合金粉本身的高耐蚀能力，在耐盐水和耐盐雾性能上大大超过锌粉。

本发明将磷钛粉加入到环氧富锌底漆中，通过对各组分的选择，在保证防腐效果的同时，大大降低了锌粉的含量，降低了生产成本，而且克服了环氧富锌底漆纯粹以牺牲锌粉为代价的防腐方式，大大减少了在焊接时产生的氧化锌雾气，保护了环境和操作人员的健康。

本发明所述乙组份选自能够固化甲组份所述环氧树脂的任意固化剂和助剂、溶剂的组合，本领域技术人员可以根据应用实际情况进行选择。

作为进一步优选地技术方案，所述环氧富锌底漆包括能固化成膜的甲组份和含有固化剂的乙组份：

其中，甲组份按质量百分比包括以下组分：

作为优选技术方案，本发明的磷钛粉、锌粉和填料的质量百分含量之和占甲组分的65-76wt％。

优选地，所述磷钛粉选自600目-800目磷钛粉，优选800目磷钛粉。

本发明所述底漆中，磷钛粉的含量可以是10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、73wt％等。磷钛粉的含量过多，不能均匀分散到环氧树脂中；磷钛粉的含量过少，为了达到相同的耐腐蚀性能，必须提高锌粉的含量，不利于环保及降低生产成本。

优选地，所述填料选自沉淀硫酸钡、碳酸钙、磷酸锌、滑石粉、ST防锈颜料中的任意1种或至少2种以上的组合，优选滑石粉。