本发明属于金属防腐技术领域，涉及一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料及其制备方法。
背景技术：
金属及其合金是当今世界应用最广泛的结构材料。金属材料的腐蚀消耗了大量的资源和能源，是当今急需解决的问题。
金属材料的腐蚀种类分为多种。按发生的条件分类则分为高温腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等等。按腐蚀过程的不同则分为电化学腐蚀、化学腐蚀、物理腐蚀。
人类针对不同的腐蚀情况，提供很多解决腐蚀问题的方案，如下：
1、改善金属基体材料，改变材料的化学成分或组织结构可以制造耐蚀合金。该方法能有效的改善金属的耐蚀性能，但成本较高。
2、添加缓蚀剂。通过在腐蚀介质中加入缓释剂改变其酸碱度等。该方法所用设备简单、操作方便、投资少收效大，但适用范围有一定的限制。
3、对材料进行电化学保护。常分为阴极保护和阳极保护。但该方法的使用有一定的局限性，仅适用于金属构件和建筑物。
4、金属表面涂层保护法。该方法操作性强，性价比较高，施工运作成本低，还可以起到美化装饰的效果。
公开号cn101085889a的中国专利公布了一种电缆架桥的防腐处理剂，在传统的达克罗涂料配方上进行了改进，该发明形成的涂层具有高附着性、高耐磨性等优点，但是配方中残存的cr6 对人体及环境有害。
公开号cn107163694a的中国专利公布了一种防水达克罗涂料，该发明中无cr6 ，是用各种热塑性树脂及助剂共混制得，其形成的膜的附着力相对来说比较低。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，该方法形成的膜层光滑连续、致密平整，表面形成层层叠交的网状结构，可以有效阻碍腐蚀介质侵入涂层，起到屏蔽作用，保护基体，增强涂层的耐腐蚀性。
为了实现上述的效果，本发明提供如下技术方案：
一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，将a组合和b组合混合搅拌，然后将混合浆液涂在钢铁制件的表面，经过室温放置后，将钢铁制件进行高温固化，醇溶性酚醛树脂交联固化，锌粉、铝粉同醇溶性酚醛树脂粘附在钢铁件表面，并放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件；a组分包括醇溶性酚醛树脂，b组分包括锌粉、铝粉。
优选的是，所述a组分包括如下重量份的原料：醇溶性酚醛树脂16-20份、六亚甲基四胺0.18-0.25份、醇溶性聚乙烯醇缩丁醛0.5-1.0份、无水甲醇80-84份、表面活性剂0.5-1.5份。
优选的是，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
优选的是，所述b组分包括如下重量份的原料：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份。
优选的是，所述鳞片状锌粉为200目、鳞片状铝粉为1000目。
优选的是，所述a组分和b组分的重量比为4:6。
优选的是，包括以下步骤：
s1、将醇溶性酚醛树脂和醇溶性聚乙烯醇缩丁醛加入装有无水甲醇的容器中，使用搅拌器，以400r/min的速度搅拌1h，得到棕色透明溶液；
s2、将脂肪醇聚氧乙烯醚和六亚甲基四胺加入棕色透明溶液中继续搅拌混合0.5h；
s3、将鳞片状锌粉和鳞片状铝粉，按a、b两种组分使用的重量比4:6，将b组分加入到s2中所配的溶液，并继续搅拌0.5h；
s4、将s3中的混合浆液手动刷涂在钢铁制件的表面，室温放置1h，待甲醇挥发干净，将钢铁制件放置在150℃烘箱内高温固化0.5h，放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件。
本发明还提供采用上述所述方法制备的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，膜层光滑连续、致密平整，表面形成层层叠交的网状结构。
本发明具备以下有益效果：
1.本发明相较于传统的富锌涂料，本产品原料易得，成本极低，本发明属于离散型有机涂料，a、b组分平时分开保存，使用时现场调配，操作简单，只需将a、b组分混合放入搅拌器内搅拌15min左右，各组分充分混合均匀即可。
2.本发明中醇溶性酚醛树脂相对分子量大，而黏度小，储存稳定性好，交联固化的酚醛树脂蠕变小，尺寸稳定性好，交联固化后对金属具有较强的附着力，其中锌粉、铝粉为鳞片状，在涂层中平铺在钢铁金属基表面，并相互重叠交错，有效减小了涂层孔隙率，提高了涂层的抗腐蚀能力，本产品中的醇溶性酚醛树脂、无水甲醇，价格低廉，成品易得，有效降低产品的成本价。
3.本发明中形成的膜层光滑连续、致密平整，表面形成层层叠交的网状结构，可以有效阻碍腐蚀介质侵入涂层，起到屏蔽作用，保护基体，增强涂层的耐腐蚀性。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，包括a组分和b组合：a组分包括如下重量份的原料：醇溶性酚醛树脂16份、六亚甲基四胺0.18份、醇溶性聚乙烯醇缩丁醛1.0份、无水甲醇84份、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5份；b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份。
具体的，a组分和b组分的重量比为4:6。
具体的，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
具体的，鳞片状锌粉为200目、鳞片状铝粉为1000目。
本实施例的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将16份醇溶性酚醛树脂(粉末状)、1.0份醇溶性聚乙烯醇缩丁醛(粉末状)加入装有84份无水甲醇的容器中，使用搅拌器，以400r/min的速度搅拌1h，得到棕色透明溶液。
(2)、将1.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.18份六亚甲基四胺加入(1)中继续搅拌共混0.5h。
(3)、将b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份，按a、b两种组分使用的重量比4:6，将b组分加入到(2)中所配的溶液，并继续搅拌0.5h。
(4)、将(3)中的混合浆液手动刷涂在钢铁制件的表面，室温放置1h，待甲醇挥发干净，将钢铁制件放置在150℃烘箱内高温固化0.5h，放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件。
实施例2：一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，包括a组分和b组合：a组分包括如下重量份的原料：醇溶性酚醛树脂18份、六亚甲基四胺0.2份、醇溶性聚乙烯醇缩丁醛0.5份、无水甲醇84份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份；b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份。
具体的，a组分和b组分的重量比为4:6。
具体的，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
具体的，鳞片状锌粉为200目、鳞片状铝粉为1000目。
本实施例的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将18份醇溶性酚醛树脂(粉末状)、0.5份醇溶性聚乙烯醇缩丁醛(粉末状)加入装有84份无水甲醇的容器中，使用搅拌器，以400r/min的速度搅拌1h，得到棕色透明溶液。
(2)、将1.0份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.2份六亚甲基四胺加入(1)中继续搅拌共混0.5h。
(3)、将b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份，按a、b两种组分使用的重量比4:6，将b组分加入到(2)中所配的溶液，并继续搅拌0.5h。
(4)、将(3)中的混合浆液手动刷涂在钢铁制件的表面，室温放置1h，待甲醇挥发干净，将钢铁制件放置在150℃烘箱内高温固化0.5h，放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件。
实施例3：一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，包括a组分和b组合：a组分包括如下重量份的原料：醇溶性酚醛树脂20份、六亚甲基四胺0.24份、醇溶性聚乙烯醇缩丁醛0.7份、无水甲醇84份、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5份；b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份。
具体的，a组分和b组分的重量比为4:6。
具体的，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
具体的，鳞片状锌粉为200目、鳞片状铝粉为1000目。
本实施例的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将20份醇溶性酚醛树脂(粉末状)、0.7份醇溶性聚乙烯醇缩丁醛(粉末状)加入装有84份无水甲醇的容器中，使用搅拌器，以400r/min的速度搅拌1h，得到棕色透明溶液。
(2)、将1.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.24份六亚甲基四胺加入(1)中继续搅拌共混0.5h。
(3)、将b组分：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份，按a、b两种组分使用的重量比4:6，将b组分加入到(2)中所配的溶液，并继续搅拌0.5h。
(4)、将(3)中的混合浆液手动刷涂在钢铁制件的表面，室温放置1h，待甲醇挥发干净，将钢铁制件放置在150℃烘箱内高温固化0.5h，放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件。
实施例1、实施例2和实施例3在于其内部组成的成分含量不同，其制备方法是相同的。
为了进一步说明本发明的有益效果，本发明人对实施例1-3制备的醇溶性酚醛树脂富锌涂料的附着力和防盐雾时间进行对比，得到了以下数据，详见表1：
表1实验数据表
由表1实验数据得出，实施例1-3制备的醇溶性酚醛树脂富锌涂料，在使用上，使用喷涂设备或者手动涂刷在钢铁制件的表面，形成防腐涂料层，其中，钢铁制件的表面要先经过除油、除锈处理，将上述钢铁制件在室温下放置1h，待甲醇挥发，酚醛树脂成膜，将其放置在150℃烘箱烧结固化，涂层厚度达20-80um，但是该涂料的防腐效果远超过传统的电镀镀锌、热浸镀锌法，经过盐雾表明13-25um厚的电镀锌经过48h后就有较多的红锈产生，65um厚的热镀锌，160h后也会产生红锈，而20-80um厚的本发明形成的涂层，可耐盐雾实验1000h以上，可见本发明的防锈能力较镀锌法高出6倍以上。
此为，醇溶性酚醛树脂相对分子量大，而黏度小，储存稳定性好，交联固化的酚醛树脂蠕变小，尺寸稳定性好，交联固化后对金属具有较强的附着力。其中锌粉、铝粉为鳞片状，在涂层中平铺在钢铁金属基表面，并相互重叠交错，有效减小了涂层孔隙率，提高了涂层的抗腐蚀能力，本产品中的醇溶性酚醛树脂、无水甲醇，价格低廉，成品易得，有效降低产品的成本价。
本发明中制备的醇溶性酚醛树脂富锌涂料相较于传统的富锌涂料，本产品原料易得，成本极低，本发明属于离散型有机涂料，a、b组分平时分开保存，使用时现场调配，操作简单。只需将a、b组分混合放入搅拌器内搅拌15min左右，各组分充分混合均匀即可，搅拌时注意密封搅拌器的开口，避免甲醇过多的挥发，醇溶性酚醛树脂富锌涂料形成的膜层光滑连续、致密平整，表面形成层层叠交的网状结构，可以有效阻碍腐蚀介质侵入涂层，起到屏蔽作用，保护基体，增强涂层的耐腐蚀性，本发明是环保型涂料，有机溶剂为低毒性的甲醇，易挥发，对环境污染程度低，本发明耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸弱碱。
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。
1.一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，将a组合和b组合混合搅拌，然后将混合浆液涂在钢铁制件的表面，经过室温放置后，将钢铁制件进行高温固化，醇溶性酚醛树脂交联固化，锌粉、铝粉同醇溶性酚醛树脂粘附在钢铁件表面，并放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件；a组分包括醇溶性酚醛树脂，b组分包括锌粉、铝粉。
2.如权利要求1所述一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述a组分包括如下重量份的原料：醇溶性酚醛树脂16-20份、六亚甲基四胺0.18-0.25份、醇溶性聚乙烯醇缩丁醛0.5-1.0份、无水甲醇80-84份、表面活性剂0.5-1.5份。
3.如权利要求2所述一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。
4.如权利要求1所述一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述b组分包括如下重量份的原料：鳞片状锌粉6份、鳞片状铝粉1份。
5.根据权利要求4所述的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，其特征在于，所述鳞片状锌粉为200目、鳞片状铝粉为1000目。
6.如权利要求5所述一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述a组分和b组分的重量比为4:6。
7.如权利要求6所述一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、将醇溶性酚醛树脂和醇溶性聚乙烯醇缩丁醛加入装有无水甲醇的容器中，使用搅拌器，以400r/min的速度搅拌1h，得到棕色透明溶液；
s2、将脂肪醇聚氧乙烯醚和六亚甲基四胺加入棕色透明溶液中继续搅拌混合0.5h；
s3、将鳞片状锌粉和鳞片状铝粉，按a、b两种组分使用的重量比4:6，将b组分加入到s2中所配的溶液，并继续搅拌0.5h；
s4、将s3中的混合浆液手动刷涂在钢铁制件的表面，室温放置1h，待甲醇挥发干净，将钢铁制件放置在150℃烘箱内高温固化0.5h，放置室温冷却，得到银白色外观涂层的制件。
8.采用如权利要求1-7任一所述方法制备的一种醇溶性酚醛树脂富锌涂料，其特征在于，膜层光滑连续、致密平整，表面形成层层叠交的网状结构。
技术总结