一種環(huán)氧樹脂涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)氧樹脂涂料及其制備方法和應(yīng)用，該涂料包括分別獨立包裝的A，B兩種組分，按重量份計，各組分的含量為：A組分：環(huán)氧樹脂36～40份；填料：微米級的Ti-Al合金粉末3.3～3.6份；顏料1.3～1.4份；溶劑13.3～21份，助劑：脫氣劑0.6～1份、固化促進劑0.6～1份、分散劑0.6～1份；B組分包括：固化劑36～40份。其中微米級的Ti-Al合金粉末的制備過程經(jīng)過等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化以及球磨細化兩個步驟。該涂料主要應(yīng)用于金屬工件防腐涂層中。本發(fā)明的涂料可以有效增加金屬工件的防腐性能，且成本低，生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備要求低，得到的涂料質(zhì)量良好，成分均勻，易于產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】一種環(huán)氧樹脂涂料及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂涂料，尤其涉及一種利用微米級的Ti-Al合金粉末作為填料 的環(huán)氧樹脂涂料及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 腐蝕是指物體表面與周圍介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)而受到損壞的現(xiàn)象， 主要是指金屬腐蝕。金屬腐蝕不僅是巨大的浪費，而且給國民經(jīng)濟與人民生命財產(chǎn)帶來了 嚴重的損失。因此研究金屬的腐蝕防護方法以控制金屬的腐蝕，從而減少腐蝕造成的損失， 對國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。金屬的腐蝕破壞一般具有以下兩個特點：一、破壞總是從金 屬表面開始，然后或快或慢向深層深入；二、在大多數(shù)場合下金屬的腐蝕破壞與外形改變往 往同時發(fā)生，因此會影響金屬設(shè)備的連續(xù)使用和安全。為此采取有效的防腐蝕措施，延長金 屬設(shè)備的使用期限以及擴其應(yīng)用范圍具有非常重要的意義。在各種防腐技術(shù)中，涂料防腐 蝕技術(shù)應(yīng)用最廣泛。首先，它施工簡便，適應(yīng)性廣，不受設(shè)備面積、形狀的約束，重涂和修復(fù) 方面費用低；其次，涂料防腐可與其它防腐蝕措施聯(lián)合使用（如陰極保護等），從而可獲得 較完善的防腐系統(tǒng)。涂料的最大缺陷是不能抵御強烈腐蝕介質(zhì)，強度低。但是只要涂料品 種配套體系選擇恰當(dāng)，涂料防腐仍然是一種最簡便、最有效、最經(jīng)濟的防腐蝕措施。
[0003] 在石油化工行業(yè)中，國內(nèi)外研究大多采用鈦納米顆粒改性防腐涂料，但納米粒子 在涂料中的分散問題，穩(wěn)定問題以及配比問題難以解決，且制備納米級金屬粉末顆粒的工 藝復(fù)雜，提高了制備涂料的成本。因此，尋找一種能夠替代鈦納米顆粒而又不降低涂料性能 的金屬粉末是一種重要的途徑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上【背景技術(shù)】中提到的不足和缺陷，提供一 種工藝簡單、操作方便、經(jīng)濟適用的利用微米級的Ti-Al合金粉末作為填料的環(huán)氧樹脂涂 料及其制備方法和應(yīng)用。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種環(huán)氧樹脂涂料，所述環(huán)氧樹 脂涂料包括分別獨立包裝的A，B兩種組分，按重量份計，各組分的含量為：
[0006] A組分：環(huán)氧樹脂 36?40份； 填料：微米級的Ti-Al合金粉未 3.3?3.6份； 顏料 1.3?1.4份; 溶劑 13.3?21份；
[0007] 助劑：脫氣劑 0.6?1份； 固化促進劑 0.6?1份； 分散劑 0.6?1份：
[0008] B組分：固化劑 36?40份。
[0009] 上述的環(huán)氧樹脂涂料中，優(yōu)選的，所述Ti-Al合金粉末的粒度小于10iim。
[0010] 上述的環(huán)氧樹脂涂料中，優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為E44型環(huán)氧樹脂（環(huán)氧當(dāng)量為 210?240);所述固化劑為胺類固化劑、改性胺類固化劑或酰胺類固化劑；所述顏料為鈦白 粉或硫酸鋇；所述溶劑為甲苯、丙酮或乙酸乙酯；所述脫氣劑為安息香，所述固化促進劑為 2-甲基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑；所述分散劑為磷酸鈉或硅酸鈉。
[0011] 上述的環(huán)氧樹脂涂料中，優(yōu)選的，所述改性胺類固化劑為T31環(huán)氧固化劑或810水 下環(huán)氧固化劑，所述酰胺類固化劑為聚酰胺樹脂。
[0012] 作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，B組 分直接采購使用，A組分的配制包括以下步驟：：將環(huán)氧樹脂放入研缽中，按配比加入顏料 與微米級的Ti-Al合金粉末，充分研磨使粉末分散均勻，然后加入溶劑與助劑，再次充分研 磨而得到A組分。
[0013] 上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述Ti-Al合金粉末的制備過程經(jīng)過等離子旋轉(zhuǎn)電 極霧化以及球磨細化兩個步驟。
[0014] 上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化采用DXD-50型國產(chǎn)等離子 旋轉(zhuǎn)霧化制粉設(shè)備，具體操作為：將原料海綿鈦、A1塊、Al-Nb和A1-W合金采用真空非自耗 電弧熔煉法，制備按原子百分比計、名義化學(xué)成分為Ti-47Al-7Nb-0. 3W的高溫TiAl合金鑄 錠，通過電火花線切割機加工成等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化工藝所需尺寸的高溫TiAl合金電極， 然后將高溫TiAl合金電極送入霧化室，以等離子炬熱源將合金電極一端起弧、熔化，熔融 合金液膜與霧化室內(nèi)氬氣摩擦，在切應(yīng)力作用下進一步破碎，并快速凝固形成預(yù)合金粉末， 最后篩選收集Ti-Al合金粉末。
[0015] 上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述將高溫TiAl合金電極送入霧化室前，先將霧化 室抽真空、沖氬氣，最后再沖入2-4MPa高純氬氣。此操作是為了降低合金粉末中0、N等雜 質(zhì)元素含量。
[0016] 上述的制備方法中，優(yōu)選的，所述球磨細化的具體操作為：將粒度為45iim的 Ti-Al預(yù)合金粉末與直徑不等的鋼球、無水乙醇混合，以無水乙醇作為介質(zhì)濕磨，球料比為 5:1?10:1，利用高能球磨機將Ti-Al合金粉末細化到粒度為10ym以內(nèi)，以提高其表面活 性，用以對涂層進行改性。所述高能球磨機的球磨轉(zhuǎn)速為200?300r/min，球磨時間為5? 15h。
[0017] 作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的環(huán)氧樹脂涂料或由上述制備方 法制得的環(huán)氧樹脂涂料在金屬工件防腐涂層中的應(yīng)用：在A組分中添加B組分固化劑，再次 研磨使得混合液混合均勻，將混合液均勻涂于金屬工件上，固化。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0019] 1.本發(fā)明采用的填料為微米級的合金粉末，其分散性較好，幾乎沒有團聚，涂料成 分均勻；Ti-Al預(yù)合金粉末具有優(yōu)異的抗氧化性能，在耐腐蝕介質(zhì)中具有良好的化學(xué)穩(wěn)定 性；采用添加球磨后的Ti-Al合金粉末的防腐涂料，不但保留了合金粉末固有的耐蝕性，而 且提高了金屬粉末在涂料中的分散度及穩(wěn)定性，降低了制備涂料的成本。
[0020] 2.本發(fā)明的涂料固含量較高，平均固含量大于90%，可減少對環(huán)境的污染。
[0021] 3.本發(fā)明的涂料可以有效增加金屬工件的防腐性能，且成本低，生產(chǎn)工藝簡單，設(shè) 備要求低，得到的涂料質(zhì)量良好，成分均勻，易于產(chǎn)業(yè)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本發(fā)明實施例1在轉(zhuǎn)速為300r/min下經(jīng)過5h球磨后Ti-Al合金粉末的電 鏡照片。
[0024] 圖2為本發(fā)明實施例2在轉(zhuǎn)速為300r/min下經(jīng)過10h球磨后Ti-Al合金粉末的 電鏡照片。
[0025] 圖3為本發(fā)明實施例3在轉(zhuǎn)速為300r/min下經(jīng)過15h球磨后Ti-Al合金粉末的 電鏡照片。

【具體實施方式】
[0026] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全 面、細致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0027] 除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義 相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明 的保護范圍。
[0028] 除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市 場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
[0029] 實施例1
[0030] -種本發(fā)明的環(huán)氧樹脂涂料，該涂料由A，B兩種組分分別包裝，各組分的含量為：

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)氧樹脂涂料，所述環(huán)氧樹脂涂料包括分別獨立包裝的A，B兩種組分，其特征 在于，按重量份計，各組分的含量為： A組分：環(huán)氧樹脂 36?40份； 填料：微米級的Ti-Al合金粉末 3.3?3.6份； 顏料 1.3?1.4份； 溶劑 13.3?21份 助劑：脫氣劑 0.6?1份； 固化促進劑 0.6?1份； 分散劑 0.6?1份； B組分：固化劑 36?40份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂涂料，其特征在于，所述微米級的Ti-Al合金粉末的 粒度小于10 μ m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂為E44型環(huán)氧 樹脂；所述固化劑為胺類固化劑、改性胺類固化劑或酰胺類固化劑；所述顏料為鈦白粉或 硫酸鋇；所述溶劑為甲苯、丙酮或乙酸乙酯；所述脫氣劑為安息香；所述固化促進劑為2-甲 基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑；所述分散劑為磷酸鈉或硅酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧樹脂涂料，其特征在于，所述改性胺類固化劑為T31環(huán)氧 固化劑或810水下環(huán)氧固化劑，所述酰胺類固化劑為聚酰胺樹脂。
5. -種如權(quán)利要求1?4中任意一項所述的環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，B組分直接采 購使用，其特征在于=A組分的配制包括以下步驟：將環(huán)氧樹脂放入研缽中，按配比加入顏 料與微米級的Ti-Al合金粉末，充分研磨使粉末分散均勻，然后加入溶劑與助劑，再次充分 研磨而得到A組分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述Ti-Al合金粉末的制備過程經(jīng)過 等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化以及球磨細化兩個步驟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化 的具體操作為：采用真空非自耗電弧熔煉法制備按原子百分比計、名義化學(xué)成分為 Ti-47Al-7Nb-0. 3W的高溫TiAl合金鑄錠，通過電火花線切割機加工成等離子旋轉(zhuǎn)電極霧 化工藝所需尺寸的高溫TiAl合金電極，然后將高溫TiAl合金電極送入霧化室，以等離子炬 熱源將合金電極一端起弧、熔化，熔融合金液膜與霧化室內(nèi)氬氣摩擦，在切應(yīng)力作用下進一 步破碎，并快速凝固形成預(yù)合金粉末，最后篩選收集Ti-Al合金粉末。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述將高溫TiAl合金電極送入霧化 室前，先將霧化室抽真空、沖氬氣，最后再沖入2-4MPa高純氬氣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述球磨細化的具體操作為：將篩 選收集的粒度為45 μ m的Ti-Al預(yù)合金粉末與直徑不等的鋼球、無水乙醇混合，球料比為 5:1?10:1，利用高能球磨機將Ti-Al預(yù)合金粉末細化到粒度為10 μ m以內(nèi)；所述高能球磨 機的球磨轉(zhuǎn)速為200?300r/min，球磨時間為5?15h。
10. 一種如權(quán)利要求1?4中任一所述的環(huán)氧樹脂涂料或由權(quán)利要求5?9中任一所 述的制備方法制得的環(huán)氧樹脂涂料在金屬工件防腐涂層中的應(yīng)用：在A組分中添加 B組分 固化劑，研磨使得混合液混合均勻，將混合液均勻涂于金屬工件上，固化。
【文檔編號】C09D5/08GK104263199SQ201410502904
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】劉詠, 李建波, 相春杰, 劉彬, 張偉, 王京師, 梁霄鵬 申請人:中南大學(xué)