防火防腐蝕合金鋼涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發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
技術領域
[0001] 本發明涉及一種鋼材領域，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】
[0002] 合金鋼的發展已經有100多年的歷史了，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業上 被應用，主要有以下類型：調質鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、工具鋼、特殊性能鋼、耐熱鋼、低溫 鋼等各種性能優異的合金鋼。
[0003] 合金鋼有多種多樣，技術有很大進步，但是應用于不同的領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 足生產的要求，還需要進一步改進，以提高生產效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術 發展提供保障，為社會發展提供動力，任務還很艱巨。
[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質的涂料產品以供用戶根據需要選擇 使用。
【發明內容】
[0005] 發明目的：為了解決現有技術中所存在的現有合金鋼耐腐蝕防火性能較差的問 題，本發明提出了一種有效提高合金鋼質量，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] 技術方案:為達以上目的，本發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] 優選的，所述聚合碳粉為質量比為1:2:1:3的樹脂單體、炭黑、分散劑、鈦白粉制備 而成。
[0008] 優選的，所述分散劑為丙烯酸和檸檬酸鈉質量比為2:3的混合物。
[0009] 優選的，所述樹脂單體為合成樹脂單體。
[0010] 優選的，所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
[0011] 進一步優選的，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] 本發明中三聚氰胺磷酸鹽作為催化劑，兼具成炭催化劑和發泡劑作用，同時膨脹 石墨、膨脹珍珠巖、陶瓷粉協同作用作為發泡材料，大大提高了涂層的發泡率，不僅發泡厚 度可達原涂層厚度的50倍以上，而且使得發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 同作用，通過吸熱延緩溫度上升速度，發煙量極少，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] 進一步優選的，所述抗腐蝕劑為硫脲、檸檬烯、聚乙烯醇質量比為1:2:1混合物。
[0014] 進一步優選的，所述抗磨劑為極壓抗磨劑。
[0015] 本發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60-90min，將冷卻后的反應物洗滌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 60min，將冷卻后的反應物洗滌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]經試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發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 90min，將冷卻后的反應物洗滌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]經試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發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 80min，將冷卻后的反應物洗滌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] 經試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發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 70min，將冷卻后的反應物洗滌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]經試驗檢測，使用本實施例提供的涂料組合物，受火時發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的質量損失數據，并與未經涂料處理的合金鋼進行對照測試，其結果如下表所示：
[0058]從上表數據可看出，本發明實施例1-4的防火防腐蝕合金鋼涂料組合物處理過的 合金鋼，抗腐蝕性能遠遠優于未經處理過的合金鋼。
[0059] 采用本發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，較傳統合金鋼使用壽命大大延長，實用價值顯著。
[0060] 應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下， 還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 烯酸和檸檬酸鈉質量比為2:3的混合物。4. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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、聚乙烯醇質量比為1:2:1混合物。8. 根據權利要求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
【發明人】張斌
【申請人】江蘇金基特鋼有限公司