本發明涉及一種抗腐蝕耐指紋涂料,屬于涂料技術領域。
背景技術:
為了提高鋼材的耐蝕性,往往在其表面鍍覆上一層鋅層,但是工人在生產過程中,手上的汗液不可避免的會沾在鍍鋅鋼板上,形成指紋印記,這不但影響鍍件的外觀,而且影響鍍層的性能。為了消除指紋,人們在鍍鋅板表面涂覆一層薄膜材料,使其在其表面能降低,使膜層具有耐指紋性的同時,又具有耐蝕性、耐堿洗、可焊性、耐黑變等其他性能。
早期技術中,耐指紋涂料處理所用的化學處理劑分別是鉻酸鹽系的處理劑。用涂覆該產品的鋼板制成產品后,有害的物質也可能繼續釋放,危害人類健康,在一些領域正逐漸被限制使用。多年來,人們對無毒或低毒的氧化劑進行了大量的研究,如鋁酸鹽、硅酸鹽錳酸鹽等。目前還沒有一種無鉻處理工藝能夠完全代替鉻酸鹽在鍍鋅上的處理工藝,這些工藝大都存在膜防腐蝕效果較差、工藝復雜問題,因而難以推廣應用。
因此,亟待尋找一種耐腐蝕性能好,有效保護鋼材的耐指紋涂料。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題:針對傳統的耐指紋涂料形成的膜層耐腐蝕性能差,不利于保護鋼材的問題,提供了一種抗腐蝕耐指紋涂料。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:
一種抗腐蝕耐指紋涂料,其特征在于:按重量份數計,包括下列組份:
45~50份涂料基體液、10~15份改性濃縮液、5~10份提取液和2~3份填料顆粒,所述的填料顆粒為200目五氧化二鉭粉末。
所述的涂料基體液制備步驟為:按重量份數計,稱量10~15份環氧樹脂、25~30份乙二醇丁醚、10~15份丙烯酸、12~16份丙烯酸丁酯、13~15份苯乙烯和1~2份過氧化苯甲酰攪拌混合,油浴加熱后靜置冷卻至室溫,得涂料基體液。
所述的環氧樹脂是環氧樹脂e-41、環氧樹脂e-51和環氧樹脂e-44中的一種。
所述的油浴加熱溫度為110~120℃。
所述的改性濃縮液制備步驟為:
(1)按質量比1:5,將晶桿粉末與氨水混合,超聲分散得晶桿分散液,取100目豬小腸粘膜粉末,按質量比1:10,將豬小腸粘膜粉末與晶桿分散液混合,水浴加熱并滴加氯化鈉溶液;
(2)滴加完成后攪拌混合,過濾得濾液,將濾液經樹脂柱洗脫,收集洗脫樹脂,按質量比1:10,將洗脫樹脂與質量分數3%氯化鈉溶液混合,再離心分離收集上層清液,旋轉蒸發得改性濃縮液。
所述的滴加氯化鈉溶液量為晶桿分散液質量的10%。
所述的提取液是按質量比1:8,將100目菜籽殼粉末與石油醚攪拌混合,加熱回流后過濾得濾渣,按重量份數計,分別稱量2~3份質量分數16%鹽酸、20~30份濾渣、65~75份乙醇溶液、45~50份丙酮和65~70份去離子水混合加熱后,經離心分離收集上層清液制備而成。
所述的回流溫度為60~70℃。
本發明與其他方法相比,有益技術效果是:
(1)本發明通過晶桿粉末對小腸粘膜進行酶解,提取肝素并與單寧酸復合作為絡合液,通過絡合液中釋放出大量的水合氫離子,作為配位原子和金屬離子進行螯合,因而其極易與金屬表面呈正電性的金屬離子結合,在金屬表面形成絡合鹽,有效在金屬表面形成的單分子有機膜層,與本發明制備的有機涂層具有相近的化學性質,膜層中含有的羥基和磷酸基等活性基團與有機涂層易發生化學作用,金屬表面與有機涂層有著很強的粘接能力,從而提高了膜層的耐蝕性能;
(2)本發明通過五氧化二鉭作為封孔劑,使耐指紋涂料從根本上說是有效分散并提升膜層的致密性,使其在涂料內部形成穩定的橋接顆粒,聯結成鏈,最后形成三維網絡結構,在使用后形成穩定保護膜,進一步提高材料的耐腐蝕性能。
具體實施方式
取廢棄菜籽殼,干燥后碾磨并過100目篩,得菜籽殼粉末,按質量比1:8,將菜籽殼粉末與石油醚攪拌混合,在60~70℃下加熱回流8~10h后,過濾得濾渣,按重量份數計,分別稱量2~3份質量分數16%鹽酸、20~30份濾渣、65~75份質量分數70%乙醇溶液、45~50份丙酮和65~70份去離子水置于三口燒瓶中,在65~80℃下水浴加熱1~2h后,離心分離并收集上層清液,得提取液;取三角帆蚌晶桿,將其真空冷凍干燥并碾磨過200目篩,得晶桿粉末,按質量比1:5,將晶桿粉末與質量分數5%氨水混合,超聲分散10~15min得晶桿分散液,再取豬小腸粘膜,冷凍干燥粉碎并過100目篩,得過篩豬小腸粘膜粉末,按質量比1:10,將過篩豬小腸粘膜粉末與晶桿分散液混合,在45~50℃下水浴加熱45~60min,待水浴加熱完成后,再滴加質量分數5%氯化鈉溶液,控制滴加量為晶桿分散液質量的10%,待滴加完成后,攪拌混合25~30min,過濾得濾液,將濾液經d254樹脂柱洗脫處理,收集洗脫樹脂,并按質量比1:10,將洗脫樹脂與質量分數3%氯化鈉溶液混合,在室溫下靜置6~8h后,再離心分離收集上層清液,旋轉蒸發至原體積的1/5,得改性濃縮液;按重量份數計,分別稱量10~15份環氧樹脂e-41、25~30份乙二醇丁醚、10~15份丙烯酸、12~16份丙烯酸丁酯、13~15份苯乙烯和1~2份過氧化苯甲酰置于三口燒瓶中,攪拌混合并置于110~120℃下油浴加熱2~3h,隨后停止加熱靜置冷卻至室溫,制備得涂料基體液;按重量份數計,分別稱量45~50份涂料基體液、10~15份改性濃縮液、5~10份提取液和2~3份200目五氧化二鉭粉末混合置于燒杯中,攪拌混合并在200~300w下超聲分散10~15min,即可制備得一種抗腐蝕耐指紋涂料。
實例1
取廢棄菜籽殼,干燥后碾磨并過100目篩,得菜籽殼粉末,按質量比1:8,將菜籽殼粉末與石油醚攪拌混合,在70℃下加熱回流10h后,過濾得濾渣,按重量份數計,分別稱量3份質量分數16%鹽酸、30份濾渣、75份質量分數70%乙醇溶液、50份丙酮和70份去離子水置于三口燒瓶中,在80℃下水浴加熱2h后,離心分離并收集上層清液,得提取液;取三角帆蚌晶桿,將其真空冷凍干燥并碾磨過200目篩,得晶桿粉末,按質量比1:5,將晶桿粉末與質量分數5%氨水混合,超聲分散15min得晶桿分散液,再取豬小腸粘膜,冷凍干燥粉碎并過100目篩,得過篩豬小腸粘膜粉末,按質量比1:10,將過篩豬小腸粘膜粉末與晶桿分散液混合,在50℃下水浴加熱60min,待水浴加熱完成后,再滴加質量分數5%氯化鈉溶液,控制滴加量為晶桿分散液質量的10%,待滴加完成后,攪拌混合30min,過濾得濾液,將濾液經d254樹脂柱洗脫處理,收集洗脫樹脂,并按質量比1:10,將洗脫樹脂與質量分數3%氯化鈉溶液混合,在室溫下靜置8h后,再離心分離收集上層清液,旋轉蒸發至原體積的1/5,得改性濃縮液;按重量份數計,分別稱量15份環氧樹脂e-41、30份乙二醇丁醚、15份丙烯酸、16份丙烯酸丁酯、15份苯乙烯和2份過氧化苯甲酰置于三口燒瓶中,攪拌混合并置于120℃下油浴加熱3h,隨后停止加熱靜置冷卻至室溫,制備得涂料基體液;按重量份數計,分別稱量50份涂料基體液、15份改性濃縮液、10份提取液和3份200目五氧化二鉭粉末混合置于燒杯中,攪拌混合并在300w下超聲分散15min,即可制備得一種抗腐蝕耐指紋涂料。
實例2
取廢棄菜籽殼,干燥后碾磨并過100目篩,得菜籽殼粉末,按質量比1:8,將菜籽殼粉末與石油醚攪拌混合,在60℃下加熱回流8h后,過濾得濾渣,按重量份數計,分別稱量2份質量分數16%鹽酸、20份濾渣、65份質量分數70%乙醇溶液、45份丙酮和65份去離子水置于三口燒瓶中,在65℃下水浴加熱1h后,離心分離并收集上層清液,得提取液;取三角帆蚌晶桿,將其真空冷凍干燥并碾磨過200目篩,得晶桿粉末,按質量比1:5,將晶桿粉末與質量分數5%氨水混合,超聲分散10min得晶桿分散液,再取豬小腸粘膜,冷凍干燥粉碎并過100目篩,得過篩豬小腸粘膜粉末,按質量比1:10,將過篩豬小腸粘膜粉末與晶桿分散液混合,在45℃下水浴加熱45min,待水浴加熱完成后,再滴加質量分數5%氯化鈉溶液,控制滴加量為晶桿分散液質量的10%,待滴加完成后,攪拌混合25min,過濾得濾液,將濾液經d254樹脂柱洗脫處理,收集洗脫樹脂,并按質量比1:10,將洗脫樹脂與質量分數3%氯化鈉溶液混合,在室溫下靜置6h后,再離心分離收集上層清液,旋轉蒸發至原體積的1/5,得改性濃縮液;按重量份數計,分別稱量10份環氧樹脂e-44、25份乙二醇丁醚、10份丙烯酸、12份丙烯酸丁酯、13份苯乙烯和1份過氧化苯甲酰置于三口燒瓶中,攪拌混合并置于110℃下油浴加熱2h,隨后停止加熱靜置冷卻至室溫,制備得涂料基體液;按重量份數計,分別稱量45份涂料基體液、10份改性濃縮液、5份提取液和2份200目五氧化二鉭粉末混合置于燒杯中,攪拌混合并在200w下超聲分散10min,即可制備得一種抗腐蝕耐指紋涂料。
實例3
取廢棄菜籽殼,干燥后碾磨并過100目篩,得菜籽殼粉末,按質量比1:8,將菜籽殼粉末與石油醚攪拌混合,在65℃下加熱回流9h后,過濾得濾渣,按重量份數計,分別稱量3份質量分數16%鹽酸、25份濾渣、70份質量分數70%乙醇溶液、47份丙酮和67份去離子水置于三口燒瓶中,在70℃下水浴加熱2h后,離心分離并收集上層清液,得提取液;取三角帆蚌晶桿,將其真空冷凍干燥并碾磨過200目篩,得晶桿粉末,按質量比1:5,將晶桿粉末與質量分數5%氨水混合,超聲分散12min得晶桿分散液,再取豬小腸粘膜,冷凍干燥粉碎并過100目篩,得過篩豬小腸粘膜粉末,按質量比1:10,將過篩豬小腸粘膜粉末與晶桿分散液混合,在47℃下水浴加熱50min,待水浴加熱完成后,再滴加質量分數5%氯化鈉溶液,控制滴加量為晶桿分散液質量的10%,待滴加完成后,攪拌混合27min,過濾得濾液,將濾液經d254樹脂柱洗脫處理,收集洗脫樹脂,并按質量比1:10,將洗脫樹脂與質量分數3%氯化鈉溶液混合,在室溫下靜置7h后,再離心分離收集上層清液,旋轉蒸發至原體積的1/5,得改性濃縮液;按重量份數計,分別稱量12份環氧樹脂e-51、27份乙二醇丁醚、12份丙烯酸、15份丙烯酸丁酯、14份苯乙烯和1份過氧化苯甲酰置于三口燒瓶中,攪拌混合并置于115℃下油浴加熱2h,隨后停止加熱靜置冷卻至室溫,制備得涂料基體液;按重量份數計,分別稱量47份涂料基體液、12份改性濃縮液、7份提取液和2份200目五氧化二鉭粉末混合置于燒杯中,攪拌混合并在250w下超聲分散12min,即可制備得一種抗腐蝕耐指紋涂料。
對照例:無錫某有限公司生產的耐指紋涂料。選擇試驗基材并進行前處理:選用尺寸為50mm×100mm×0.5mm的不銹鋼基材,依次對其進行拋光、堿洗除油和去離子水清洗,最后自然晾干。
涂覆:將實例及對照例的耐指紋涂料涂覆于晾干的基材表,涂覆結束后晾干再干燥即可得到耐指紋涂層。
對得到的耐指紋涂層進行檢測,具體檢測如下:
1.耐指紋測試:用凡士林均勻涂抹于基材涂層下部,然后用色差計測試基材涂層上部與下部的色差。
2.硬度測試:采用鉛筆硬度法測量。采用從6b到6h的13種不同硬度的鉛筆在涂層上呈45°角劃線,劃破涂層而到達金屬底材的硬度值就是涂層的硬度值。
3.鹽霧試驗:按照gb/t10125-1997國家標準進行,試驗溫度35℃,鹽水濃度
為52g/l,ph為7.0,試驗時間120h,結束后,取出基材,用去離子水小心沖洗基材表面,然后用濾紙吸干,觀察腐蝕形貌。
4.耐堿洗測試:用蒸餾水配制質量分數為2%的脫脂劑溶液,將溶液用恒溫水浴鍋加熱至60℃,然后將基材放入其中,浸泡2min,觀察試片表面涂層有無脫落。
其檢測結果如表1。
表1
由表1可知,本發明制備的耐指紋涂料耐指紋性能好,且具有優異的耐腐蝕性能。