專利名稱：海洋防腐粉末涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種海洋防腐粉末涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
海洋開發(fā)和利用過程中，人類建造了很多大型海上構(gòu)筑物?？紤]到工程造價(jià)和材料的綜合性能，這些海上構(gòu)筑物大多采用強(qiáng)度高、韌性大、價(jià)格低的碳鋼和低合金鋼制造的。通常大型海洋工程式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命少則20-30年，多則40-50年，為了保證這些鋼鐵構(gòu)筑物的安全服役，必須對(duì)其采取有效的防護(hù)措施。目前，對(duì)于海洋大型鋼鐵設(shè)施的防腐設(shè)計(jì)一般是在水上區(qū)涂裝有機(jī)涂料，水下區(qū)采用陰極保護(hù)技術(shù)。由于有機(jī)涂層易老化、粉化、在鋼鐵表面的附著力低，因此壽命較短，需要經(jīng)常重復(fù)涂刷，而海上施工條件十分艱苦，困難很多，大大增加了維修費(fèi)用。海洋防腐涂料目前主要有液體涂料和熱固性粉末涂料，如液體環(huán)氧涂料和環(huán)氧粉末涂料；其主要利用環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂等基料內(nèi)通過 交聯(lián)或填加層隔片狀材料制成，其原理是在普通涂料的基礎(chǔ)上，使增加致密程度或?qū)訝钭韪舨牧闲纬擅詫m結(jié)構(gòu)，從而阻擋腐蝕小分子的入侵。PE是聚乙烯的簡(jiǎn)稱，它是用量最大的通用塑料，其具有來源廣泛，價(jià)格低廉、耐酸堿、鹽腐蝕，容易加工的特點(diǎn)，廣泛用在薄膜、管道、包裝材料、日用品、工業(yè)配件等各行業(yè)。用PE為主要原料，制的粉末涂料叫PE粉末涂料，目前PE粉末涂料的應(yīng)用范圍主要是衣架、冰箱網(wǎng)籃、自行車網(wǎng)籃、管道防腐、隔欄柵，護(hù)欄網(wǎng)，護(hù)欄板等。將PE粉末涂料用做重防腐粉末涂料，目前市場(chǎng)上沒有，其主要障礙是PE的透水、透氣性便大，即使PE層完整無缺，但是PE的分子間隙大，腐蝕小分子可以透過這些分子間隙，從而接觸到本應(yīng)該被保護(hù)的基體金屬。因此PE粉末涂料的防腐壽命不太長(zhǎng)，尤其對(duì)于酸、堿、鹽等腐蝕性大的防腐蝕效果更是不好，所以通常的PE粉末涂料是不能做海洋等重防腐粉末涂料的。目前國(guó)內(nèi)使用的高檔海洋防腐粉末主要靠進(jìn)口，因?yàn)閲?guó)內(nèi)自產(chǎn)的海洋防腐粉末涂料防腐壽命一般只有5年，惡劣環(huán)境下甚至不到I年。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了一種使用壽命長(zhǎng)、耐腐蝕的海洋防腐粉末涂料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種海洋防腐粉末涂料，該涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鱗片和鋅粉。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚乙烯為低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE )、高密度聚乙烯(HDPE )中的一種或幾種的組合。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述玻璃鱗片為40目-3000目的片狀玻璃鱗片。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述玻璃鱗片的材質(zhì)為堿性玻璃或中性玻璃。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述玻璃鱗片在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的5-30%o
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述玻璃鱗片在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鋅粉為40-3000目的球狀或片狀鋅粉。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鋅粉在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的5-30%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述鋅粉在粉末中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述粉末涂料中還包括潤(rùn)滑劑。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述潤(rùn)滑劑在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的0.1-1%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述潤(rùn)滑劑為聚合物蠟、油酸酰胺或芥酸酰胺。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚合物蠟為聚乙烯蠟(PE)或聚丙烯蠟(PP)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述粉末涂料中還包括相容劑。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述相容劑在粉末中的添加量?jī)?yōu)選為5%_10%。相容劑可以為馬來酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羥基丁二酸。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述粉末涂料中還包括抗老化助劑。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抗老化助劑在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的0. 1_1%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抗老化助劑為抗氧劑和光穩(wěn)定劑。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光穩(wěn)定劑為紫外線吸收劑、鈦白粉、碳黑、氧化鋅中的一種或幾種的組合。由于海洋環(huán)境一般日照激烈，PE粉末涂料層在這種環(huán)境下，對(duì)耐候性要求嚴(yán)格。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明粉末涂料的使用壽命，在粉末涂料中可以添加抗老化助劑，如抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑，保在海洋環(huán)境下涂層壽命長(zhǎng)，進(jìn)而做到一次涂裝，10年不用管的特點(diǎn)。一種海洋防腐粉末涂料的制備方法，包括混合上述配方中的物質(zhì)；螺桿擠出造?；旌虾蟮乃鑫镔|(zhì)；研磨擠出造粒后的所述物質(zhì)，即得。上述的制備方法可直接使用現(xiàn)有的設(shè)備，常規(guī)的工藝條件即可。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述螺桿擠出造粒的工藝條件為，溫度190-230°C，轉(zhuǎn)速300-500r/min。有益效果本發(fā)明通過在PE基中添加玻璃鱗片和片狀鋅粉，使PE粉末中分布著阻隔效果好的玻璃層和鋅層，玻璃層具有耐酸、堿、鹽、水的特性，而且鱗片狀的玻璃片在PE層中，會(huì)形成層層阻隔，而腐蝕性小分子要經(jīng)過他們，就會(huì)象過迷宮一樣，要經(jīng)過悠長(zhǎng)曲折的道路，從而使防腐蝕效果得以提高。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明通過在PE基中添加玻璃鱗片和鋅粉，使PE粉末中分布著阻隔效果好的玻璃層和鋅層，玻璃層具有耐酸、堿、鹽、水的特性，而且鱗片狀的玻璃片在PE層中，會(huì)形成層層阻隔，而腐蝕性小分子要經(jīng)過他們，就會(huì)象過迷宮一樣，要經(jīng)過悠長(zhǎng)曲折的道路，從而使防腐蝕效果得以提高。鋅粉為40-3000目的球狀或片狀鋅粉，在粉末涂料中的添加量?jī)?yōu)選為聚乙烯質(zhì)量的5-30%，更優(yōu)選的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。鋅層具有優(yōu)先于鐵和酸、堿、水反應(yīng)的犧牲陰極保護(hù)陽極的特點(diǎn)，而且鋅的反應(yīng)產(chǎn)物是弱酸或堿性鹽，其在PE中會(huì)起填充、致密PE層的特性。從而阻擋外來腐蝕性小分子對(duì)基材的腐蝕。玻璃鱗片為40目-3000目的片狀玻璃鱗片。璃鱗片的材質(zhì)為堿性玻璃或中性玻璃，在粉末涂料中的添加量?jī)?yōu)選為聚乙烯質(zhì)量的5-30%。更優(yōu)選的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。玻璃鱗片主要通過層層阻擋，增加防腐性，而鋅片則通過層層阻擋和吸收并反應(yīng)腐蝕小分子并形成填充材料而增加防腐蝕效果。本發(fā)明通過的混合分散機(jī)制，使玻璃鱗片和鋅粉均勻分散于PE粉末材料中。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，粉末涂料中還包括潤(rùn)滑劑，在粉末涂料中的添加量?jī)?yōu)選為聚乙烯質(zhì)量的0. 1-1%。潤(rùn)滑劑可以選自聚合物蠟、油酸酰胺或芥酸酰胺。還可以包括相容劑，在粉末中的添加量?jī)?yōu)選為5%-10%。相容劑可以為馬來酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羥基丁二酸。由于海洋環(huán)境一般日照激烈，PE粉末涂料層在這種環(huán)境下，對(duì)耐候性要求嚴(yán)格。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明粉末涂料的使用壽命，在粉末涂料中可以添加抗老化助劑，如抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑，保在海洋環(huán)境 下涂層壽命長(zhǎng)，進(jìn)而做到一次涂裝，10年不用管的特點(diǎn)。其中抗老化助劑在粉末涂料中的添加量為0. 1-1%。實(shí)施例1海洋防腐粉末涂料1，該涂料的配方包括，中密度聚乙烯(MDPE)、玻璃鱗片和球狀鋅粉。其中MDPE 100公斤，玻璃鱗片5公斤，球狀鋅粉30公斤。上述原料的制備將上述配方的中密度聚乙烯(MDPE)、玻璃鱗片和球狀鋅粉在攪拌機(jī)中混合均勻，時(shí)間5min，然后放在螺桿擠出機(jī)中造粒，溫度為190-230°C，轉(zhuǎn)速為300_500r/min，得到塑料粒子，然后將這些粒子在磨粉機(jī)中磨粉，即得。實(shí)施例2海洋防腐粉末涂料2，該涂料的配方包括，高密度聚乙烯(HDPE)、片狀玻璃、片狀鋅粉和潤(rùn)滑劑。其中HDPE 100公斤，片狀中性玻璃20公斤，片狀鋅粉5公斤，潤(rùn)滑劑0.1公斤。上述原料的制備將上述配方的HDPE、片狀玻璃、片狀鋅粉和潤(rùn)滑劑在攪拌機(jī)中混合均勻，時(shí)間IOmin,然后放在螺桿擠出機(jī)中造粒，溫度為190-230°C，轉(zhuǎn)速為300_500r/min，得到塑料粒子，然后將這些粒子在磨粉機(jī)中磨粉，即得。實(shí)施例3海洋防腐粉末涂料3，該涂料的配方包括，低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、片狀玻璃、片狀鋅粉和潤(rùn)滑劑。其中LDPE 50公斤，HDPE 50公斤，片狀中性玻璃30公斤，片狀鋅粉20公斤，潤(rùn)滑劑I公斤。上述原料的制備將上述配方的LDPE、HDPE、片狀中性玻璃、片狀鋅粉和潤(rùn)滑劑在攪拌機(jī)中混合均勻，時(shí)間lOmin，然后放在螺桿擠出機(jī)中造粒，溫度為190-230°C，轉(zhuǎn)速為300_500r/min，得到塑料粒子，然后將這些粒子在磨粉機(jī)中磨粉，即得。實(shí)施例4海洋防腐粉末涂料4，該涂料的配方包括，低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、片狀玻璃、片狀鋅粉和潤(rùn)滑劑。其中LDPE 30公斤，HDPE 70公斤，片狀堿性玻璃7公斤，片狀鋅粉20公斤，潤(rùn)滑劑I公斤。制備與實(shí)施例3同。實(shí)施例5海洋防腐粉末涂料5，該涂料的配方包括，MDPE、高密度聚乙烯(HDPE)、片狀玻璃、片狀鋅粉、潤(rùn)滑劑和抗氧劑。其中MDPE 100公斤，片狀堿性玻璃7公斤，片狀鋅粉7公斤，潤(rùn)滑劑0. 5公斤，抗氧劑0. 5公斤。制備與實(shí)施例3同。實(shí)施例6海洋防腐粉末涂料6，該涂料的配方包括，LLDPE (牌號(hào)JL-210) 100公斤，片狀鋅粉5公斤，片狀玻璃粉10公 斤，抗氧劑0.1公斤，紫外線吸收劑0. 1，鈦白粉0. 5公斤，油酸胺蠟0. 2公斤，將它們放在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5分鐘，然后放在螺桿擠出機(jī)內(nèi)造粒，得到塑料粒子，然后將這些粒子放在磨粉機(jī)內(nèi)磨粉，該粉末備用。將工件試片加熱到300，將該粉末按流化床浸塑涂裝，浸粉4-10秒，然后流平，最后測(cè)試該涂裝樣片的各項(xiàng)性能。測(cè)試結(jié)果表明，該涂料具有重防腐性能，適合用在海洋環(huán)境。實(shí)施例7海洋防腐粉末涂料7，該涂料的配方包括，LDPE (牌號(hào)1C7A和868-000 (1:1))100公斤，片狀鋅粉5公斤，片狀玻璃粉10公斤，抗氧劑0.1公斤，紫外線吸收劑0.1，鈦白粉0. 5公斤，芥酸酰胺0. 2公斤，馬來酸酐接枝物10公斤，將它們放在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5分鐘，然后放在螺桿擠出機(jī)內(nèi)造粒，得到塑料粒子，然后將這些粒子放在磨粉機(jī)內(nèi)磨粉，該粉末備用。將工件試片加熱到300，將該粉末按流化床浸塑涂裝，浸粉4-10秒，然后流平，最后測(cè)試該涂裝樣片的各項(xiàng)性能。測(cè)試結(jié)果表明，該涂料具有重防腐性能，適合用在海洋環(huán)境。實(shí)施例8海洋防腐粉末涂料8，該涂料的配方包括，LDPE (牌號(hào)1C7A和868-000 (1:1))100公斤，片狀鋅粉10公斤，片狀玻璃粉8公斤，抗氧劑0.1公斤，紫外線吸收劑0.1，鈦白粉0.5公斤，油酸胺蠟0. 2公斤，丙烯酸5公斤，將它們放在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5分鐘，然后放在螺桿擠出機(jī)內(nèi)造粒，得到塑料粒子，然后將這些粒子放在磨粉機(jī)內(nèi)磨粉，該粉末備用。將工件試片加熱到300，將該粉末按流化床浸塑涂裝，浸粉4-10秒，然后流平，最后測(cè)試該涂裝樣片的各項(xiàng)性能。
測(cè)試結(jié)果表明，該涂料具有重防腐性能，適合用在海洋環(huán)境。實(shí)施例9海洋防腐粉末涂料9，該涂料的配方包括，LDPE (牌號(hào)JL-210) 100公斤，片狀鋅粉8公斤，片狀玻璃粉7公斤，抗氧劑0.1公斤，紫外線吸收劑0. 1，氧化鋅0. 5公斤，油酸胺蠟0. 2公斤，2 一羥基丁二酸5公斤，將它們放在高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5分鐘，然后放在螺桿擠出機(jī)內(nèi)造粒，得到塑料粒子，然后將這些粒子放在磨粉機(jī)內(nèi)磨粉，該粉末備用。將工件試片加熱到30 0，將該粉末按流化床浸塑涂裝，浸粉4-10秒，然后流平，最后測(cè)試該涂裝樣片的各項(xiàng)性能。測(cè)試結(jié)果表明，該涂料具有重防腐性能，適合用在海洋環(huán)境。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海洋防腐粉末涂料，該涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鱗片和鋅粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述聚乙烯為低密度聚乙烯LDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE中的一種或幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述玻璃鱗片為40目-3000目的片狀玻璃鱗片；所述玻璃鱗片的材質(zhì)為堿性玻璃或中性玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述玻璃鱗片在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的5-30% ;所述玻璃鱗片在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述鋅粉為40-3000目的球狀或片狀鋅粉；所述鋅粉在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的5-30% ;所述鋅粉在粉末中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的7-20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料中還包括潤(rùn)滑劑；所述潤(rùn)滑劑在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的0.1-1% ;所述粉末涂料中還包括相容劑；在粉末中的添加量為5%-10%;。相容劑可以為馬來酸酐接枝物、丙烯酸或2 —羥基丁二酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為聚合物蠟、油酸酰胺或芥酸酰胺；所述聚合物蠟為聚乙烯蠟或聚丙烯蠟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的一種海洋防腐粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料中還包括抗老化助劑；所述抗老化助劑在粉末涂料中的添加量為聚乙烯質(zhì)量的0.1-1% ;所述抗老化助劑為抗氧劑和光穩(wěn)定劑；所述光穩(wěn)定劑為紫外線吸收劑、鈦白粉、碳黑、氧化鋅中的一種或幾種的組合。
9.一種海洋防腐粉末涂料的制備方法，包括 混合權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述配方中的物質(zhì)； 螺桿擠出造?；旌虾蟮乃鑫镔|(zhì)； 研磨擠出造粒后的所述物質(zhì)，即得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種海洋防腐粉末涂料的制備方法，其特征在于，所述螺桿擠出造粒的工藝條件為，溫度190-230°C，轉(zhuǎn)速300-500r/min。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種海洋防腐粉末涂料及其制備方法，該涂料的配方包括，聚乙烯、玻璃鱗片和鋅粉。聚乙烯為低密度聚乙烯LDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE中的一種或幾種的組合。玻璃鱗片為40目-3000目的片狀玻璃鱗片。玻璃鱗片的材質(zhì)為堿性玻璃或中性玻璃。本發(fā)明通過在PE基中添加玻璃鱗片和片狀鋅粉，使PE粉末中分布著阻隔效果好的玻璃層和鋅層，玻璃層具有耐酸、堿、鹽、水的特性，而且鱗片狀的玻璃片在PE層中，會(huì)形成層層阻隔，而腐蝕性小分子要經(jīng)過他們，就會(huì)象過迷宮一樣，要經(jīng)過悠長(zhǎng)曲折的道路，從而使防腐蝕效果得以提高。
文檔編號(hào)C09D5/03GK103031024SQ20121048414
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者周宏宇, 陸國(guó)建, 曾永遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:杭州五源科技實(shí)業(yè)有限公司