專利名稱：一種水性帶銹防銹涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種水性涂料，尤其涉及一種水性帶銹防銹涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)鋼鐵不受腐蝕，延長其使用壽命，對(duì)鋼鐵進(jìn)行防腐蝕涂裝成為一種最經(jīng)濟(jì)和有效的方法。為了獲得優(yōu)良的耐腐蝕性能，涂裝前必須把鋼材上的鐵銹清除干凈，否則會(huì)由于鐵銹的不斷膨脹導(dǎo)致漆膜和防腐效果很差，因此，鐵銹的除銹處理是涂裝工藝的重要組成部分，對(duì)防腐蝕涂裝的成敗起著決定性的作用。但是許多大型建筑、橋梁、船舶、等復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在維修過程中由于受施工條件的限制，難以采用機(jī)械化施工方法，只能采用手工或電動(dòng)工具進(jìn)行除銹，其結(jié)果必然有鐵銹和各種腐蝕產(chǎn)物的殘留，導(dǎo)致除銹質(zhì)量難以得到保證、施工艱難、費(fèi)用巨大。除銹是一種十分繁重的工作，既耗費(fèi)大量工時(shí)又增加費(fèi)用。據(jù)報(bào)道鋼板涂裝費(fèi)用分配比例為:表面除銹42%，施工30%，涂料19%。目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防腐依然沿用噴砂后進(jìn)行涂裝的老工藝，雖然防腐效果較好，但噴砂、拋丸工藝也存在著復(fù)雜結(jié)構(gòu)件有死角、耗費(fèi)電能高、粉塵污染、噪聲污染、成本高等諸多缺點(diǎn)，故制備能夠直接在銹面上施工的帶銹涂料是非常必要的。傳統(tǒng)的工藝采用磷酸作為轉(zhuǎn)化劑，盡管磷酸能使銹蝕轉(zhuǎn)化為磷化膜，但由于氫氣析出，漆膜易起泡，導(dǎo)致附著力下降。其依靠亞微米高分子膠束上接枝的復(fù)合有機(jī)酸基團(tuán)，將鐵銹還原成具有防銹能力的鈍化成分，同時(shí)高分子膠束在整個(gè)金屬基體上發(fā)生分子級(jí)的重新排列，通過交叉成膜形成一張致密的大網(wǎng)，因?yàn)槟又苯优c基材通過化學(xué)鍵結(jié)合，而且膜層的分子級(jí)重新排列使顆粒間幾乎沒有空隙，因此膜層具有高封閉性、高除銹性能、高附著力，從而徹底解決除銹后涂裝前的二次生銹問題以及除銹不徹底造成短期內(nèi)的二次腐蝕問題。`復(fù)合多羥基有機(jī)物分子牢固地和金屬表面結(jié)合的過程稱作配位或螯合。在此技術(shù)中，涂覆于已生銹的金屬表面的高分子聚合物分子的在成膜時(shí)是定向排列的:聚合物鏈上眾多錨固團(tuán)一端和基材Fe或和鐵銹的主要成分Fe (OH) 2\Fe (OH) 3、Fe0\Fe203等鐵離子鍵合形成高度穩(wěn)定的化學(xué)配位鍵，另一端成膜形成典型的疏水性屏障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供水性帶銹防銹涂料及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種水性帶銹防銹涂料，它是由下述重量份的原料組成:
苯丙乳液60-70、水性丙烯酸乳液30-40、醇酯十二成膜助劑2-4、三氯氧釩2_3、苯并三唑0.5-0.8、丙三醇3-4、2_甲基-1，3-丙二醇2-4、對(duì)苯二酚2-3、鄰苯二酚1-2、乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉2-3、檸檬酸3-4、改性粘合劑1-2、羧甲基纖維素0.1-0.2、去離子水適量；所述的改性粘合劑的制備方法為:
(1)將偏硅酸鈉與其重量2-3%的3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、1-2%的1，2-雙(三乙氧基硅基)乙烷、2-3%的羧甲基纖維素鈉、0.8-1%的過氧化二異丙苯混合加入到混合料10-15倍的去離子水，高速1300-1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?，得到分散液，分散液烘干，粉碎得粉末?br> (2)將上述得到的粉末超聲分散于其質(zhì)量8-10倍的濃度為60-70%的乙二醇中，得到分散液；
(3)在上述分散液中加入分散液重量2-4%的二乙醇胺，低速200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?_3分鐘，加入醋酸或醋酸鈉調(diào)節(jié)PH值為4-5，球磨處理2-3小時(shí)，即得所述改性粘合劑。一種水性帶銹防銹涂料，所述的偏硅酸鈉的細(xì)度為5-10nm。一種水性帶銹防銹涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述丙三醇3-4和2-甲基-1，3-丙二醇混合溶于2-3倍去離子水中，再加入上述對(duì)苯二酚和鄰苯二酚，攪拌至溶解，得溶解液；
(2)將上述苯并三唑加入到5-10倍的去離子水中，加熱使其完全溶解，再加入上述三氯氧釩和檸檬酸，攪拌后與上述溶解液混合；
(3)將上述苯丙乳液和水性丙烯酸乳液混合，在200-300轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，滴加上述混合液，滴加完畢后，再依次加入上述乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉、
羧甲基纖維素、改性粘合劑，攪拌均勻后，將物料加熱到40-50°C，繼續(xù)攪拌15-20分鐘，最后加入剩余原料，攪拌 ，即得所述水性帶銹防銹涂料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明用的苯丙乳液和水性丙烯酸乳液具有良好的相溶性和穩(wěn)定性，解決了目前水性帶銹涂料成膜連續(xù)性、均勻性、附著力差的問題，加入得改性粘合劑具有高分散穩(wěn)定性和高效粘合性，其均勻的分布在金屬表面，使得金屬具有高的致密性及抗離子的滲透性，與各種助劑混合使用改善了傳統(tǒng)防銹涂料的穩(wěn)定性差、涂膜欠均勻等缺點(diǎn)；
本發(fā)明涂料對(duì)基體附著力、防腐性、附著力等綜合性能優(yōu)良，完全能替代噴砂、拋丸的涂裝前處理工藝，對(duì)已生銹的未經(jīng)預(yù)處理的鋼鐵表面提供長久高效的保護(hù)，不僅顯著延長防腐蝕面漆的使用壽命，而且防腐蝕涂裝過程(可以用刷子題解涂覆)更加簡單、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種水性帶銹防銹涂料，它是由下述重量份(公斤)的原料組成:
苯丙乳液70、水性丙烯酸乳液40、醇酯十二成膜助劑4、三氯氧釩3、苯并三唑0.8、丙三醇4、2_甲基-1，3-丙二醇4、對(duì)苯二酚3、鄰苯二酚2、乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉3、檸檬酸
4、改性粘合劑2、羧甲基纖維素0.2、去離子水55 ；
所述的改性粘合劑的制備方法為:
(I)將偏硅酸鈉與其重量3%的3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2%的1，2-雙(三乙氧基硅基)乙烷、3%的羧甲基纖維素鈉、1%的過氧化二異丙苯混合加入到混合料15倍的去離子水，高速1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?，得到分散液，分散液烘干，粉碎得粉末?2)將上述得到的粉末超聲分散于其質(zhì)量10倍的濃度為70%的乙二醇中，得到分散
液；
(3)在上述分散液中加入分散液重量4%的二乙醇胺，低速300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，加入醋酸或醋酸鈉調(diào)節(jié)PH值為5，球磨處理3小時(shí)，即得所述改性粘合劑。一種水性帶銹防銹涂料，所述的偏硅酸鈉的細(xì)度為10nm。一種水性帶銹防銹涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述丙三醇4和2-甲基-1，3-丙二醇混合溶于3倍去離子水中，再加入上述對(duì)苯二酚和鄰苯二酚，攪拌至溶解，得溶解液；
(2)將上述苯并三唑加入到10倍的去離子水中，加熱使其完全溶解，再加入上述三氯氧釩和檸檬酸，攪拌后與上述溶解液混合；
(3)將上述苯丙乳液和水性丙烯酸乳液混合，在300轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，滴加上述混合液，滴加完畢后，再依次加入上述乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉、
羧甲基纖維素、改性粘合劑，攪拌均勻后，將物料加熱到50°C，繼續(xù)攪拌20分鐘，最后加入剩余原料，研磨攪拌，即得所述水性帶銹防銹涂料。性能測試:
本發(fā)明涂料可以達(dá)到均勻儲(chǔ)存穩(wěn)定性18月以上，明顯提高水性帶銹涂料涂膜耐水性能，在25°C下150h涂膜不起泡、不脫落，進(jìn)一步提高對(duì)鐵銹的轉(zhuǎn)化速度和程度，確保在30min內(nèi)鐵銹轉(zhuǎn)化程 度達(dá)到98%。具體技術(shù)指標(biāo)見表:
頑目I性能指標(biāo) I測試標(biāo)準(zhǔn) —
涂膜外觀黑色平整光滑目測_
表干時(shí)間(h)0.5_GB/T1728-79
實(shí)干時(shí)間(h)5~GB/T1728-79
鐵鎊轉(zhuǎn)化時(shí)間15m in__目狽J_
致銹轉(zhuǎn)化程度、00%_目測
附著力(級(jí))I_GB/T1720-79
硬度(H)2~GB/T 1720-79
耐水性 h)140~GB/T1733-93
耐酸性(h)72~GB/T1728-79
毒性與可燃性I無毒，不燃
權(quán)利要求
1.一種水性帶銹防銹涂料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成: 苯丙乳液60-70、水性丙烯酸乳液30-40、醇酯十二成膜助劑2-4、三氯氧釩2_3、苯并三唑0.5-0.8、丙三醇3-4、2_甲基-1，3-丙二醇2-4、對(duì)苯二酚2-3、鄰苯二酚1-2、乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉2-3、檸檬酸3-4、改性粘合劑1-2、羧甲基纖維素0.1-0.2、去離子水適量； 所述的改性粘合劑的制備方法為: (1)將偏硅酸鈉與其重量2-3%的3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、1-2%的1，2-雙(三乙氧基硅基)乙烷、2-3%的羧甲基纖維素鈉、0.8-1%的過氧化二異丙苯混合加入到混合料10-15倍的去離子水，高速1300-1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?，得到分散液，分散液烘干，粉碎得粉末? (2)將上述得到的粉末超聲分散于其質(zhì)量8-10倍的濃度為60-70%的乙二醇中，得到分散液； (3)在上述分散液中加入分散液重量2-4%的二乙醇胺，低速200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?_3分鐘，加入醋酸或醋酸鈉調(diào)節(jié)PH值為4-5，球磨處理2-3小時(shí)，即得所述改性粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性帶銹防銹涂料，其特征在于所述的偏硅酸鈉的細(xì)度為 5-lOnm。
3.—種如權(quán)利要求1所述的水性帶銹防銹涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述丙三醇3-4和2-甲基-1，3-丙二醇混合溶于2-3倍去離子水中，再加入上述對(duì)苯二酚和鄰苯二酚，攪拌至溶解，得溶解液； (2)將上述苯并三唑加入到5-10倍的去離子 水中，加熱使其完全溶解，再加入上述三氯氧釩和檸檬酸，攪拌后與上述溶解液混合； (3)將上述苯丙乳液和水性丙烯酸乳液混合，在200-300轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，滴加上述混合液，滴加完畢后，再依次加入上述乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉、 羧甲基纖維素、改性粘合劑，攪拌均勻后，將物料加熱到40-50°C，繼續(xù)攪拌15-20分鐘，最后加入剩余原料，攪拌，即得所述水性帶銹防銹涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水性帶銹防銹涂料，它是由下述重量份的原料組成苯丙乳液60-70、水性丙烯酸乳液30-40、醇酯十二成膜助劑2-4、三氯氧釩2-3、苯并三唑0.5-0.8、丙三醇3-4、2-甲基-1,3-丙二醇2-4、對(duì)苯二酚2-3、鄰苯二酚1-2、乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉2-3、檸檬酸3-4、改性粘合劑1-2、羧甲基纖維素0.1-0.2、去離子水適量；本發(fā)明涂料對(duì)基體附著力、防腐性、附著力等綜合性能優(yōu)良,完全能替代噴砂、拋丸的涂裝前處理工藝,對(duì)已生銹的未經(jīng)預(yù)處理的鋼鐵表面提供長久高效的保護(hù)，不僅顯著延長防腐蝕面漆的使用壽命，而且防腐蝕涂裝過程更加簡單、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。
文檔編號(hào)C09D7/12GK103183989SQ201310083970
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月16日
發(fā)明者武道貴 申請(qǐng)人:安徽巢湖南方膜業(yè)有限責(zé)任公司