防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，由石灰石粉、聚合碳粉、油酸、二氧化鈦粉末、雙氧水、膨脹石墨、抗腐蝕劑、抗磨劑、三聚氰胺磷酸鹽、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和助劑制備而成。采用本發(fā)明涂料組合物處理后的合金鋼不僅不影響本身的特性，硬度、韌度、脆性都符合國家標準，兼具顯著的防火性能和抗腐蝕性能，較傳統(tǒng)合金鋼使用壽命大大延長，實用價值顯著。
【專利說明】
防火防腐蝕合金鋼涂料組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼材領(lǐng)域，尤其是涉及一種合金鋼涂料組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 合金鋼的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史了，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業(yè)上 被應(yīng)用，主要有以下類型：調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、工具鋼、特殊性能鋼、耐熱鋼、低溫 鋼等各種性能優(yōu)異的合金鋼。
[0003] 合金鋼有多種多樣，技術(shù)有很大進步，但是應(yīng)用于不同的領(lǐng)域仍有很多問題存在， 如耐磨性、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性等，在很多場合還不能滿 足生產(chǎn)的要求，還需要進一步改進，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù) 發(fā)展提供保障，為社會發(fā)展提供動力，任務(wù)還很艱巨。
[0004] 對合金鋼的表面進行涂料的涂布以改進其性能是一種有效的方法，但市場上合金 鋼用涂料品種有限，功能單一，需要研制出更多更優(yōu)質(zhì)的涂料產(chǎn)品以供用戶根據(jù)需要選擇 使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的現(xiàn)有合金鋼耐腐蝕防火性能較差的問 題，本發(fā)明提出了一種有效提高合金鋼質(zhì)量，增加防火防腐蝕性能佳的一種防火防腐蝕合 金鋼涂料組合物，本發(fā)明另一個目的是提供一種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方 法。
[0006] 技術(shù)方案:為達以上目的，本發(fā)明提供了一種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其照 重量計包括以下組分的制備原料:石灰石粉16-30份、聚合碳粉6-12份、油酸2-5份、二氧化 鈦粉末4-6份、雙氧水3-6份、膨脹石墨4-8份、抗腐蝕劑1-2份、抗磨劑1-2份、三聚氰胺磷酸 鹽2-4份、膨脹珍珠巖4-8份、陶瓷粉4-8份和助劑4-8份。
[0007] 優(yōu)選的，所述聚合碳粉為質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備 而成。
[0008] 優(yōu)選的，所述分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2:3的混合物。
[0009] 優(yōu)選的，所述樹脂單體為合成樹脂單體。
[0010] 優(yōu)選的，所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
[0011] 進一步優(yōu)選的，所述助劑按照重量計包括麥飯石粉2-5份和抑煙劑2-3份。
[0012] 本發(fā)明中三聚氰胺磷酸鹽作為催化劑，兼具成炭催化劑和發(fā)泡劑作用，同時膨脹 石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉協(xié)同作用作為發(fā)泡材料，大大提高了涂層的發(fā)泡率，不僅發(fā)泡厚 度可達原涂層厚度的50倍以上，而且使得發(fā)泡層具有一定的硬度，且加上鈦白粉與助劑中 的麥飯石粉協(xié)同作用，一方面具有抗氧化作用，有效延長本涂料的作用時效，另一方面大幅 提高涂料的耐候性能，使得合金鋼涂料組合物在大幅提高耐火耐腐蝕性能的同時，保持涂 料的物理性能不隨之降低，第三方面當采用金紅石型鈦白粉時，受火時采用本發(fā)明涂布的 涂層膨脹更為迅速，且均勻細密厚實，防火效果更好，第四方面加上抑煙劑和石灰石粉的協(xié) 同作用，通過吸熱延緩溫度上升速度，發(fā)煙量極少，實用性安全性更佳，整體能更為有效的 保護被涂布的合金鋼，延長合金鋼使用壽命。
[0013] 進一步優(yōu)選的，所述抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物。
[0014] 進一步優(yōu)選的，所述抗磨劑為極壓抗磨劑。
[0015] 本發(fā)明同時提供了用于上述防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方法，包括以下 步驟：
[0016] (1)原料的準備:首先按照重量計準備以下制備原料:石灰石粉16-30份、聚合碳粉 6-12份、油酸2-5份、二氧化鈦粉末4-6份、雙氧水3-6份、膨脹石墨4-8份、抗腐蝕劑1 -2份、抗 磨劑1-2份、三聚氰胺磷酸鹽2-4份、膨脹珍珠巖4-8份、陶瓷粉4-8份和助劑4-8份;其中聚合 碳粉需另外進行制備；
[0017] (2)聚合碳粉的制備:稱取質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉，混 合均勻后，加入總量20倍的水充分攪拌并置于超聲下分散50-60min，加熱至90-120 °C聚合 反應(yīng)60-90min，將冷卻后的反應(yīng)物洗滌2-3次后過濾分離得到聚合碳粉成品備用；
[0018] (3)將石灰石粉、聚合碳粉、油酸、雙氧水混合均勻加熱至50-60 °C后再依次加入二 氧化鈦粉末、膨脹石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和三聚氰胺磷酸鹽后高速攪拌至混合物呈粘稠 狀，加熱至ll〇°C時保溫20-30min，趁熱加入抗腐蝕劑、抗磨劑和助劑，混合均勻后保溫40-60min后冷卻至室溫得到所需涂料。
[0019] 有益效果:本發(fā)明提供的一種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，由石灰石粉、聚合碳 粉、油酸、二氧化鈦粉末、雙氧水、膨脹石墨、抗腐蝕劑、抗磨劑、三聚氰胺磷酸鹽、膨脹珍珠 巖、陶瓷粉和助劑制備而成。采用本發(fā)明涂料組合物處理后的合金鋼不僅不影響本身的特 性，硬度、韌度、脆性都符合國家標準，兼具顯著的防火性能和抗腐蝕性能，較傳統(tǒng)合金鋼使 用壽命大大延長，實用價值顯著。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1:
[0021] -種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，按照重量計包括以下組分的制備原料:石灰 石粉16份、聚合碳粉6份、油酸2份、二氧化鈦粉末4份、雙氧水3份、膨脹石墨4份、抗腐蝕劑1 份、抗磨劑1份、三聚氰胺磷酸鹽2份、膨脹珍珠巖4份、陶瓷粉4份和助劑4份。
[0022] 助劑按照重量計包括麥飯石粉2份和抑煙劑2份。
[0023] 其中，所述聚合碳粉為質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備而 成;其中分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2: 3的混合物;樹脂單體為合成樹脂單體;此 外鈦白粉為為金紅石型鈦白粉;所述膨脹石墨為30%的丙烯酸樹脂和70%的酚醛樹脂混合 制備而成;抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物;所述抗磨劑為極壓抗 磨劑。
[0024] 該防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (1)原料的準備：首先按照重量計準備以下制備原料:石灰石粉16份、聚合碳粉6 份、油酸2份、二氧化鈦粉末4份、雙氧水3份、膨脹石墨4份、抗腐蝕劑1份、抗磨劑1份、三聚氰 胺磷酸鹽2份、膨脹珍珠巖4份、陶瓷粉4份和助劑4份;其中聚合碳粉需另外進行制備；
[0026] (2)聚合碳粉的制備:稱取質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉，混 合均勻后，加入總量20倍的水充分攪拌并置于超聲下分散50min，加熱至90°C聚合反應(yīng) 60min，將冷卻后的反應(yīng)物洗滌2次后過濾分離得到聚合碳粉成品備用；
[0027] (3)將石灰石粉、聚合碳粉、油酸、雙氧水混合均勻加熱至50°C后再依次加入二氧 化鈦粉末、膨脹石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和三聚氰胺磷酸鹽后高速攪拌至混合物呈粘稠 狀，加熱至1 l〇°C時保溫20min，趁熱加入抗腐蝕劑、抗磨劑和助劑，混合均勻后保溫40min后 冷卻至室溫得到所需涂料。
[0028]經(jīng)試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發(fā)泡厚度可達原涂層厚度 的53倍。
[0029] 實施例2:
[0030] -種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，按照重量計包括以下組分的制備原料:石灰 石粉30份、聚合碳粉12份、油酸5份、二氧化鈦粉末6份、雙氧水6份、膨脹石墨8份、抗腐蝕劑2 份、抗磨劑2份、三聚氰胺磷酸鹽4份、膨脹珍珠巖8份、陶瓷粉8份和助劑8份。
[0031 ]助劑按照重量計包括麥飯石粉5份和抑煙劑3份。
[0032] 其中，所述聚合碳粉為質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備而 成;其中分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2: 3的混合物;樹脂單體為合成樹脂單體;此 外鈦白粉為為金紅石型鈦白粉;所述膨脹石墨為30%的丙烯酸樹脂和70%的酚醛樹脂混合 制備而成;抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物;所述抗磨劑為極壓抗 磨劑。
[0033] 該防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0034] (1)原料的準備:首先按照重量計準備以下制備原料:石灰石粉30份、聚合碳粉12 份、油酸5份、二氧化鈦粉末6份、雙氧水6份、膨脹石墨8份、抗腐蝕劑2份、抗磨劑2份、三聚氰 胺磷酸鹽4份、膨脹珍珠巖8份、陶瓷粉8份和助劑8份;其中聚合碳粉需另外進行制備；
[0035] (2)聚合碳粉的制備:稱取質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉，混 合均勻后，加入總量20倍的水充分攪拌并置于超聲下分散60min，加熱至120 °C聚合反應(yīng) 90min，將冷卻后的反應(yīng)物洗滌3次后過濾分離得到聚合碳粉成品備用；
[0036] (3)將石灰石粉、聚合碳粉、油酸、雙氧水混合均勻加熱至60°C后再依次加入二氧 化鈦粉末、膨脹石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和三聚氰胺磷酸鹽后高速攪拌至混合物呈粘稠 狀，加熱至1 l〇°C時保溫30min，趁熱加入抗腐蝕劑、抗磨劑和助劑，混合均勻后保溫60min后 冷卻至室溫得到所需涂料。
[0037]經(jīng)試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發(fā)泡厚度可達原涂層厚度 的55倍。
[0038] 實施例3:
[0039] -種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，按照重量計包括以下組分的制備原料:石灰 石粉22份、聚合碳粉9份、油酸3份、二氧化鈦粉末5份、雙氧水5份、膨脹石墨5份、抗腐蝕劑2 份、抗磨劑2份、三聚氰胺磷酸鹽3份、膨脹珍珠巖6份、陶瓷粉6份和助劑6份。
[0040] 助劑按照重量計包括麥飯石粉4份和抑煙劑2份。
[0041] 其中，所述聚合碳粉為質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備而 成;其中分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2: 3的混合物;樹脂單體為合成樹脂單體;此 外鈦白粉為為金紅石型鈦白粉;所述膨脹石墨為30%的丙烯酸樹脂和70%的酚醛樹脂混合 制備而成;抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物;所述抗磨劑為極壓抗 磨劑。
[0042] 該防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0043] (1)原料的準備：首先按照重量計準備以下制備原料:石灰石粉22份、聚合碳粉9 份、油酸3份、二氧化鈦粉末5份、雙氧水5份、膨脹石墨5份、抗腐蝕劑2份、抗磨劑2份、三聚氰 胺磷酸鹽3份、膨脹珍珠巖6份、陶瓷粉6份和助劑6份;其中聚合碳粉需另外進行制備；
[0044] (2)聚合碳粉的制備:稱取質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉，混 合均勻后，加入總量20倍的水充分攪拌并置于超聲下分散55min，加熱至100°C聚合反應(yīng) 80min，將冷卻后的反應(yīng)物洗滌3次后過濾分離得到聚合碳粉成品備用；
[0045] (3)將石灰石粉、聚合碳粉、油酸、雙氧水混合均勻加熱至55°C后再依次加入二氧 化鈦粉末、膨脹石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和三聚氰胺磷酸鹽后高速攪拌至混合物呈粘稠 狀，加熱至1 l〇°C時保溫25min，趁熱加入抗腐蝕劑、抗磨劑和助劑，混合均勻后保溫50min后 冷卻至室溫得到所需涂料。
[0046] 經(jīng)試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發(fā)泡厚度可達原涂層厚度 的60倍。
[0047] 實施例4:
[0048] -種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，按照重量計包括以下組分的制備原料:石灰 石粉20份、聚合碳粉8份、油酸4份、二氧化鈦粉末5份、雙氧水4份、膨脹石墨5份、抗腐蝕劑1 份、抗磨劑1份、三聚氰胺磷酸鹽3份、膨脹珍珠巖5份、陶瓷粉5份和助劑5份。
[0049] 助劑按照重量計包括麥飯石粉3份和抑煙劑2份。
[0050] 其中，所述聚合碳粉為質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備而 成;其中分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2: 3的混合物;樹脂單體為合成樹脂單體;此 外鈦白粉為為金紅石型鈦白粉;所述膨脹石墨為30%的丙烯酸樹脂和70%的酚醛樹脂混合 制備而成;抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物;所述抗磨劑為極壓抗 磨劑。
[0051] 該防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0052] (1)原料的準備：首先按照重量計準備以下制備原料：石灰石粉20份、聚合碳粉8 份、油酸4份、二氧化鈦粉末5份、雙氧水4份、膨脹石墨5份、抗腐蝕劑1份、抗磨劑1份、三聚氰 胺磷酸鹽3份、膨脹珍珠巖5份、陶瓷粉5份和助劑5份;其中聚合碳粉需另外進行制備；
[0053] (2)聚合碳粉的制備:稱取質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉，混 合均勻后，加入總量20倍的水充分攪拌并置于超聲下分散50min，加熱至110°C聚合反應(yīng) 70min，將冷卻后的反應(yīng)物洗滌3次后過濾分離得到聚合碳粉成品備用；
[0054] (3)將石灰石粉、聚合碳粉、油酸、雙氧水混合均勻加熱至50°C后再依次加入二氧 化鈦粉末、膨脹石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉和三聚氰胺磷酸鹽后高速攪拌至混合物呈粘稠 狀，加熱至1 l〇°C時保溫30min，趁熱加入抗腐蝕劑、抗磨劑和助劑，混合均勻后保溫60min后 冷卻至室溫得到所需涂料。
[0055]經(jīng)試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發(fā)泡厚度可達原涂層厚度 的65倍。
[0056]采用實施例1-4的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物對合金鋼進行處理后的成品進行 抗腐蝕性能測試，測試方法采用GB10125-1997中鹽霧試驗進行測試，分別采集腐蝕24h、 72h、120h的質(zhì)量損失數(shù)據(jù)，并與未經(jīng)涂料處理的合金鋼進行對照測試，其結(jié)果如下表所示：
[0058]從上表數(shù)據(jù)可看出，本發(fā)明實施例1-4的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物處理過的 合金鋼，抗腐蝕性能遠遠優(yōu)于未經(jīng)處理過的合金鋼。
[0059] 采用本發(fā)明涂料組合物處理后的合金鋼不僅不影響本身的特性，硬度、韌度、脆性 都符合國家標準，其抗腐蝕性能顯著，較傳統(tǒng)合金鋼使用壽命大大延長，實用價值顯著。
[0060] 應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以作出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于按照重量計包括以下組分的制備原 料:石灰石粉16-30份、聚合碳粉6-12份、油酸2-5份、二氧化鈦粉末4-6份、雙氧水3-6份、膨 脹石墨4-8份、抗腐蝕劑1-2份、抗磨劑1-2份、三聚氰胺磷酸鹽2-4份、膨脹珍珠巖4-8份、陶 瓷粉4-8份和助劑4-8份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述聚合碳粉為 質(zhì)量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述分散劑為丙 烯酸和檸檬酸鈉質(zhì)量比為2:3的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述樹脂單體為 合成樹脂單體。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述鈦白粉為金 紅石型鈦白粉。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述助劑按照重 量計包括麥飯石粉2-5份和抑煙劑2-3份。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述抗腐蝕劑為 硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質(zhì)量比為1:2:1混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物，其特征在于:所述抗磨劑為極 壓抗磨劑。
【文檔編號】C09D7/12GK105968891SQ201610365693
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】張斌
【申請人】江蘇金基特鋼有限公司