一种铁路货运列车用防腐涂料及其制备工艺

1.本发明属于涂料技术领域，具体是一种铁路货运列车用防腐涂料及其制备工艺。


背景技术：

2.铁路货运在我国国民经济中有着极为重要的作用。但是车厢的腐蚀问题是直接影响铁路货运列车运输能力和寿命的重要因素。目前，在车体表面喷涂防腐涂层是减缓车体腐蚀的主要方式。但是由于铁路货车在运输过程中受到温度、湿度、降水和空气交叉影响的作用，工作条件比较恶劣；同时，我国列车装卸运输货物以煤炭和金属矿石为主，装卸过程中很容易造成车体钢板变形，造成现有涂层开裂、脱落等问题，因此，尽管目前铁路货车在使用时都涂装了防腐涂层，但在大部分的车体依然腐蚀严重。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种铁路货运列车用的防腐涂料，此涂料可以克服铁路货运列车恶劣的工况环境，即使在装卸过程中钢板发生变形时也不发生开裂、脱落等问题，依然可以保证车厢不受腐蚀。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路货运列车用防腐涂料，包括以下成分：
5.pvc糊树脂a：10％-20％
6.pvc糊树脂b：5％-10％
7.pvc掺混树脂：5％-10％
8.增塑剂：20％-30％
9.纳米碳酸钙：10％-20％
10.重质碳酸钙：10％-20％
11.附着力促进剂：1％-2％
12.稀释剂：3％-8％
13.吸潮剂：2％-6％
14.热稳定剂：0.2％-1％
15.着色剂：0.1％-0.5％。
16.优选的，所述pvc糊树脂a为悬浮法制备的均聚pvc糊树脂或乳液法制备的均聚pvc糊树脂。
17.优选的，所述pvc糊树脂b为悬浮法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚pvc 糊树脂(或乳液法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚pvc糊树脂，所述pvc糊树脂b中醋酸乙烯含量为4％-5％。
18.优选的，所述pvc掺混树脂为悬浮法制备的均聚pvc掺混树脂。
19.优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、环氧脂类、磷酸脂类；所述附着力促进剂为聚酰胺类、环氧树脂类；所述稀释剂为异构烷烃类溶剂、脱芳烃类溶剂；所述
吸潮剂为无水氧化钙、无水氯化钙；所述热稳定剂为有机锡类、铅盐稳定剂、金属皂类、活性氧物类；所述着色剂为炭黑。
20.一种铁路货运列车用防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤：
21.(1)物料混合工序：
22.将pvc糊树脂a、pvc糊树脂b、pvc掺混树脂、一半的增塑剂、稀释剂、附着力促进剂、加入到搅拌容器中进行预搅拌，转速为100转/min，搅拌5min；然后将纳米碳酸钙、重质碳酸钙、吸潮剂、热稳定剂、着色剂、剩余的增塑剂加入到搅拌容器中，转速为500转/min，搅拌10min，使物料与之前的物料混合；混合完毕后转速为1200转/min，搅拌20min；
23.(2)物料研磨工序：
24.将步骤(1)中得到的已经充分混合的物料利用三辊研磨机进行研磨，使物料进一步混合均匀，并成为加细腻光滑的涂料；
25.(3)粘度调整工序：
26.将步骤(2)中所得的研磨后物料取样放入20
±
2℃的恒温箱中恒温保存 24h，之后使用旋转粘度计测定其初始粘度，然后通过补加增塑剂的方法将制备的涂料的粘度调整到50
±
10pa﹒s；
27.(4)脱泡工序：
28.将粘度调整好的涂料在真空搅拌器中进行抽真空处理，除去其中的气泡，真空度为-0.09mpa，抽真空时间为30min，抽真空过程中搅拌器转速为30转 /min；
29.(5)过滤、罐装工序。将脱气后的涂料通过滤网过滤并罐装。
30.优选的，所述步骤(3)中，粘度测定时采用dv型旋转粘度计，7#转子，转速20r/min，测定时间2min。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
32.本发明采用pvc(聚氯乙烯)树脂作为涂料的主体，制备高韧性、高抗冲击的铁路货运列车专用防腐涂料替代目前韧性较差的以环氧树脂和醇酸树脂为主的防腐涂料。此涂料可以克服铁路货运列车恶劣的工况环境，即使在装卸过程中钢板发生变形时不发生开裂、脱落等问题，依然可以保证车厢不受腐蚀。
具体实施方式
33.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1：
35.悬浮法制备的均聚pvc糊树脂a：15.5％
36.悬浮法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚pvc糊树脂b(醋酸乙烯含量 4％-5％)：5.5％
37.悬浮法制备的pvc掺混树脂：8.5％
38.增塑剂邻苯二甲酸二辛脂：28％
39.纳米碳酸钙：17％
40.1200目重质碳酸钙：16.5％
41.附着力促进剂低分子聚酰胺：1％
42.稀释剂异构十二烷烃：5％
43.吸潮剂氧化钙：2％
44.热稳定剂有机锡：0.5％
45.着色剂炭黑：0.5％
46.(1)物料混合工序：
47.将悬浮法制备的均聚pvc糊树脂a、悬浮法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚 pvc糊树脂b(醋酸乙烯含量4％-5％)、悬浮法制备的pvc掺混树脂、增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(全部增塑剂的50％)、稀释剂异构十二烷烃、附着力促进剂低分子聚酰胺、加入到搅拌容器中进行预搅拌，转速为100转/min，搅拌 5min。然后将纳米碳酸钙、1200目重质碳酸钙、吸潮剂氧化钙、热稳定剂有机锡、着色剂炭黑、增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(剩余的50％)加入到搅拌容器中，使用较低搅拌转速(转速为：500转/min)搅拌10min，使物料与之前的物料混合。混合完毕后使用高速再进行高速(转速为：1200转/min)搅拌 20min；
48.(2)物料研磨工序：
49.将已经充分混合的物料利用三辊研磨机进行研磨。使物料进一步混合均匀，并成为加细腻光滑的涂料；
50.(3)粘度调整工序：
51.将研磨后物料取样放入20
±
2℃的恒温箱中恒温保存24h，之后使用旋转粘度计测定其初始粘度，然后通过补加增塑剂的方法将制备的涂料的粘度调整到50
±
10pa﹒s；
52.(4)脱泡工序：
53.将粘度调整好的涂料在真空搅拌器中进行抽真空处理，除去其中的气泡，真空度为-0.09mpa，抽真空时间为30min，抽真空过程中搅拌器转速为30转 /min；
54.(5)过滤、罐装工序。将脱气后的涂料通过滤网过滤并罐装。
55.优选的，所述步骤(3)中，粘度测定时采用dv型旋转粘度计，7#转子，转速20r/min，测定时间2min。
56.实施例2：
57.乳液法制备的均聚pvc糊树脂a：13％
58.悬浮法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚pvc糊树脂b(醋酸乙烯含量 4％-5％)：6％
59.悬浮法制备的pvc掺混树脂：8.5％
60.增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯：30％
61.纳米碳酸钙：15％
62.1200目重质碳酸钙：17.5％
63.附着力促进剂低分子聚酰胺：1％
64.稀释剂异构十二烷烃：5.5％
65.吸潮剂氧化钙：2.1％
66.热稳定剂氧化锌：1.1％
67.着色剂炭黑：0.3％
68.(1)物料混合工序：
69.将乳液法制备的均聚pvc糊树脂a、悬浮法制备的氯乙烯和醋酸乙烯共聚 pvc糊树脂b(醋酸乙烯含量4％-5％)、悬浮法制备的pvc掺混树脂、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(全部增塑剂的50％)、稀释剂异构十二烷烃、附着力促进剂低分子聚酰胺、加入到搅拌容器中进行预搅拌，转速为100转/min，搅拌5min。然后将纳米碳酸钙、1200目重质碳酸钙、吸潮剂氧化钙、热稳定剂氧化锌、着色剂炭黑、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(剩余的50％)加入到搅拌容器中，使用较低搅拌转速(转速为：500转/min)搅拌10min，使物料与之前的物料混合。混合完毕后使用高速再进行高速(转速为：1200转/min)搅拌 20min；
70.(2)物料研磨工序：
71.将已经充分混合的物料利用三辊研磨机进行研磨。使物料进一步混合均匀，并成为加细腻光滑的涂料；
72.(3)粘度调整工序：
73.将研磨后物料取样放入20
±
2℃的恒温箱中恒温保存24h，之后使用旋转粘度计测定其初始粘度，然后通过补加增塑剂的方法将制备的涂料的粘度调整到50
±
10pa﹒s；
74.(4)脱泡工序：
75.将粘度调整好的涂料在真空搅拌器中进行抽真空处理，除去其中的气泡，真空度为-0.09mpa，抽真空时间为30min，抽真空过程中搅拌器转速为30转 /min；
76.(5)过滤、罐装工序。将脱气后的涂料通过滤网过滤并罐装。
77.优选的，所述步骤(3)中，粘度测定时采用dv型旋转粘度计，7#转子，转速20r/min，测定时间2min。
78.经检测实施例1和实施例2均达到以下技术指标：
79.(1)防腐性能：喷涂厚度为1mm，按gb/t1771-2007的规定进行中性盐雾试验。时间为720h，试验判定：目视板的起泡情况，除去胶层后观察覆盖部位锈蚀情况，测量划线处的最大扩蚀距离。
80.本防腐涂料的扩蚀距离为1mm。
81.(2)耐酸性：涂层厚度1mm的试样浸入5％的h2so4溶液，室温保存72h。
82.本防腐涂料在经过上述条件存储后没有出现涂膜膨胀、开裂剥落小孔软化等现象。
83.(3)耐碱性：涂层厚度1mm的试样浸入1％的naoh溶液，室温保存72h。
84.本防腐涂料在经过上述条件存储后没有出现涂膜膨胀、开裂剥落小孔软化等现象。
85.(4)抗石击性：涂层厚度1mm的试样，使用专门的石击试验机，在5bar 压力下，将1kg有棱角的石子在20s内喷射到涂层表面，重复10次。喷射试验完成后的试板按照gb/t1771-2007的规定进行中性盐雾实验。实验时间为240h。中性盐雾实验后，除去试板上的涂层，目视基材上的起泡、锈斑等情况。记录试板基材的锈蚀斑点数。
86.本防腐涂料经过上述测试后无锈蚀斑点数。
87.(5)韧性：涂层厚度1mm的试样，放在直径为φ20mm的芯轴上(圆棒或管子)。然后将试样绕芯轴在2～3s内弯曲180
°
。
88.本防腐涂料经过上述测试后没有出现裂纹和剥落等现象。
89.(6)抗冲击性：涂层厚度1mm的试样，按gb/t1732-1993的规定进行冲击试验，落槌
重量1kg，冲击高度为50cm。分别测试常温和-40℃。
90.本防腐涂料经过上述测试后没有出现裂纹和剥落等现象。
91.(7)附着力：涂层厚度1mm的试样，用小刀在涂层上割两条平行线，间隔5mm，割透涂层，并用手从一端对两条平行线间的涂层条进行剥离，如果发生内聚破坏(进行剥离时，涂层本身发生断裂，而残余的涂层依旧附着于测试钢板)，则认为附着力合格。若涂层条本身无断裂，整块或大部分撕下，钢板上无涂层残留，则认为附着力不合格。
92.本防腐涂料测试附着力合格。
93.(8)拉伸强度：2mm涂层厚度的试样，用gb/t528-2009中ⅰ型的哑铃型裁刀对试样进行裁剪，按gb/t528-2009的规定进行检测，设置试验机夹具移动速度200mm/min，试样标距25mm。
94.本防腐涂料的拉伸强度为1.5～2.3mpa。
95.(9)断裂伸长率：测试方法与拉伸强度相同。
96.本防腐涂料的断裂伸长率为100～150％。
97.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
98.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。