一種有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑制備方法及水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑制備方法及水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆制備方法。本發(fā)明所述的有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：甲醇27%-35%，Mg0.7-1.0%，甲苯8.5-12.7%，沒食子酸0.83-1.75%，N,N二甲基甲酰胺11.3-15.7%，甲醛12.0-17.5%，鹽酸羥胺3.6-5.8%，去離子水20.1-25.4%。水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由偏二氯乙烯復(fù)合高分子乳液30～60%、乙二醇丁醚1.5～3.0%、銹轉(zhuǎn)化劑1.0～4.0%和顏填料漿制備而成。本發(fā)明轉(zhuǎn)化性好，可與鐵銹發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與鐵銹生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，有效地將鐵銹封閉起來，使其與外界介質(zhì)隔絕達(dá)到防銹的目的。
【專利說明】一種有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑制備方法及水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬防腐涂層【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑制備方法及水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材為主的結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。無論現(xiàn)在還是將來金屬材料在材料領(lǐng)域中都占有舉足輕重的地位，由于鋼鐵占金屬使用量的95%，其中70%是在易生銹的大氣中使用，因此通過研究鋼構(gòu)材料的腐蝕防護(hù)技術(shù)來有效減少由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來說具有重要意義。就現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)來講從鋼結(jié)構(gòu)本身著手解決腐蝕問題很不現(xiàn)實，一般不銹鋼的造價昂貴，價格為同規(guī)格普通優(yōu)質(zhì)鋼材的幾倍到十幾倍，而且使用壽命有限。其他的耐腐蝕性材料則主要存在強(qiáng)度不夠，使用壽命有限，經(jīng)濟(jì)性差等一系列問題，而采用涂料涂裝防止金屬腐蝕是應(yīng)用最廣泛、最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段。
[0003]但是由于銹層疏松多孔的結(jié)構(gòu)對鋼鐵沒有保護(hù)性，而且這種結(jié)構(gòu)易吸收空氣中的水分和其它有腐蝕性的介質(zhì)，加速鋼鐵的腐蝕。因此，在涂刷之前，必須要對金屬表面進(jìn)行嚴(yán)格除銹、粗化處理，然后覆蓋涂料，才能起到較好的防腐效果。目前，主要采用手工、酸洗、噴砂、噴丸等除銹方法，但這些方法都存在一些缺陷。手工除銹主要用于船舶、管道、橋梁的二次除銹。該方法勞動強(qiáng)度大、效率低、成本高、除銹效果也不理想，且嚴(yán)重影響人體健康。酸洗除銹易產(chǎn)生“過蝕”和“氫脆”，且易產(chǎn)生二次銹蝕，廢液排放易造成環(huán)境污染。噴砂、噴丸除銹設(shè)備投資大、成本高。
[0004]在這種情況下，一種在一定的銹蝕表面上能直接施工而且具有較好的防銹效果的帶銹涂料就應(yīng)運(yùn)而生。帶銹防銹涂料是一種可以直接在一定銹蝕的金屬表面上施工，通過使銹穩(wěn)定、鈍化或轉(zhuǎn)化，使活潑的鐵銹變成無害的物質(zhì)，以達(dá)到既除銹又保護(hù)的雙重目的的防鎊涂料。
[0005]沒食子酸是一種重要的精細(xì)化學(xué)品，在生物、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，有良好的發(fā)展前景。近二三十年來，大量的國外文獻(xiàn)報道沒食子酸的各種生產(chǎn)新工藝，并先后開發(fā)了為數(shù)眾多的沒食子酸衍生物深加工精細(xì)化學(xué)品及其新用途，有不少在國內(nèi)尚屬空白，有待去深入探究研究開發(fā)。
[0006]帶銹涂料根據(jù)它對銹蝕產(chǎn)物所起的作用來進(jìn)行分類，主要有穩(wěn)定型，滲透型和轉(zhuǎn)
化型二種。
[0007]( I)穩(wěn)定型:穩(wěn)定型帶銹涂料采用活性顏料和滲透性較好的樹脂，在防銹顏料的配合下，起到良好穩(wěn)定鐵銹的作用和持久的防銹效果，其特點(diǎn)是對銹的鋼鐵表面和無銹的鋼鐵表面都有良好的適應(yīng)性，應(yīng)用廣泛。其抑銹機(jī)理主要是生成不溶性的雜多酸鉻鹽從而使銹層穩(wěn)定。利用磷酸鹽和鉻酸鹽水解時形成磷酸根和鉻酸根陰離子，形成雜多酸，這種雜多酸易與活潑的鐵銹反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的抑銹絡(luò)合物。多數(shù)雜多酸及其鹽類可溶，而雜多酸的銨鹽卻難溶，因此需在活性顏料體系中加入適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)氨堿，使其進(jìn)一步形成不溶性的雜多酸氮堿絡(luò)鹽，使活潑的鐵銹得以穩(wěn)定。
[0008](2)轉(zhuǎn)化型:轉(zhuǎn)化型帶銹涂料又稱為反應(yīng)性帶銹涂料。它通過與鐵銹反應(yīng)成惰性物質(zhì)，從而封閉銹蝕，與外面隔絕，反應(yīng)性帶銹涂料能夠使銹蝕層轉(zhuǎn)化為堅實，惰性的物質(zhì)，而且附著于鋼鐵表面。它是通過利用涂料中各種有機(jī)酸，無機(jī)酸與鐵銹反應(yīng)，使鐵銹以離子狀態(tài)存在，然后與加入到涂料中的鐵絡(luò)合劑反應(yīng)，將鐵銹轉(zhuǎn)化具有保護(hù)作用并且無害，難溶的絡(luò)合物。涂料中的成膜物的粘附作用，使這些物質(zhì)固定在鋼鐵表面成為防銹顏料。此類涂料常用的轉(zhuǎn)化劑一般為磷酸亞鐵氰化物或磷酸單寧酸。成膜物一般是酚醛樹脂，丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹脂，醇酸樹脂等。
[0009](3)滲透型:這類涂料并不與鐵銹發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它采用滲透性強(qiáng)的樹脂作為漆基，借助于滲透劑，極性溶劑的配合，使涂料具有良好的滲透性，從而可以浸潤和滲透鋼鐵表面銹層，機(jī)械的把鐵銹浸透和包封起來，有效地將鐵銹和外界腐蝕介質(zhì)隔絕，使鐵銹失去原有的活性，增強(qiáng)了鐵銹層與鋼板，鐵銹層與涂層及涂層與鋼板間的附著力，從而阻止鐵銹進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生新的鐵銹。滲透層帶銹涂料成本較高，難以大范圍推廣，應(yīng)用較少。
[0010]幾類帶銹涂料的主要特性
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑，其特征在于，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成:
2.—種權(quán)利要求1所述的有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑的制備方法，其特征在于，包括步驟: 將甲醇、甲苯混合液中加入Mg條先進(jìn)行鹽化反應(yīng)，再加入沒食子酸與DMF的混合液，甲醛溶液進(jìn)行甲酰化反應(yīng)；最后再加入鹽酸羥胺、水經(jīng)肟化反應(yīng)后得到3，4，5，_羥基-2-肟基苯甲酸銹轉(zhuǎn)化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑的制備方法，其特征在于，所述鹽化反應(yīng)條件為:溫度65°C ;時間4-7h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑的制備方法，其特征在于，所述甲?；磻?yīng)條件為:溫度70-75°C ;時間0.5-2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑的制備方法，其特征在于，所述肟化反應(yīng)條件為:溫度60-650C ;時間2-3h。
6.一種水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆，其特征在于:由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分制備而成:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆的制備方法，其特征在于，包括步驟:1)將去離子水，三聚磷酸鋁、絹云母、滑石粉、硫酸鋇和納米二氧化硅攪拌均勻，得到顏填料漿； 2)將偏二氯乙烯復(fù)合高分子乳液依次加入乙二醇丁醚、步驟I)得到的顏填料漿和有機(jī)肟銹轉(zhuǎn)化劑混合均勻得到水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆的制備方法，其特征在于，顏填料漿經(jīng)研磨至細(xì)度小于20 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆的制備方法，其特征在于，步驟2)中還加入PH調(diào)節(jié)劑，所述PH調(diào)節(jié)劑占總質(zhì)量的 0.5-1.5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性鐵銹轉(zhuǎn)化底漆的制備方法，其特征在于，還加入消泡劑和/或增稠劑，所述消泡劑占配成后總質(zhì)量的0.05~0.1%，所述增稠劑占配成后總質(zhì)量的`0.1 ~0.5%。
【文檔編號】C23F11/173GK103882440SQ201410077880
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】葛圣松, 馮艷斐, 邵謙, 王俊祥, 李孟龍 申請人:山東科技大學(xué)