本發(fā)明屬于涂料及其制備領(lǐng)域，具體涉及一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆及其制備方法。

背景技術(shù)：

關(guān)于腐蝕，在20世紀(jì)50年代前，其定義還只局限于金屬的腐蝕。從50年代開(kāi)始，許多權(quán)威的腐蝕學(xué)者或研究機(jī)構(gòu)傾向于將腐蝕定義為擴(kuò)大所有的材料，但通常指的是金屬的損壞。在生產(chǎn)過(guò)程中，如果出現(xiàn)大面積吞噬鋼材的化學(xué)腐蝕，容易造成設(shè)備的跑、冒、滴、漏等狀況的發(fā)生，不僅污染環(huán)境，而且有可能發(fā)生著火、爆炸等危險(xiǎn)性事件，從而引起廠房、機(jī)器設(shè)備破壞，釀成嚴(yán)重的事故。尤其是石油化工生產(chǎn)工藝在高溫高壓的情況下，腐蝕介質(zhì)強(qiáng)，危害性更大，直接威脅人們的身體健康和生命安全。

當(dāng)金屬暴露在潮濕的大氣中，由于其表面的活性，對(duì)大氣中的極性水分有吸附作用，形成了一層水膜，當(dāng)水膜層達(dá)到一定厚度，就形成了電化學(xué)腐蝕所必須的電解質(zhì)溶液。無(wú)論是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，由于陽(yáng)極區(qū)與陰極區(qū)彼此接觸，電子在腐蝕電場(chǎng)力作用下，便從陽(yáng)極移向陰極，并被附近的可被還原的介質(zhì)所吸收，完成了電化學(xué)腐蝕。又因?yàn)樵诖髿鈼l件下，氧氣、水分等去極化劑是相對(duì)充足存在的，所以金屬腐蝕現(xiàn)象不斷發(fā)生和發(fā)展。涂膜對(duì)介質(zhì)的擴(kuò)散障礙，涂膜與鋼鐵等金屬基體的附著力何對(duì)介質(zhì)的阻隔性對(duì)涂層的使用起著至關(guān)重要的作用。采用涂料涂裝防止金屬腐蝕是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的方法。目前，受石油資源及環(huán)保法規(guī)的限制，防腐防銹涂料開(kāi)始由傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑型向“綠色化”的方向發(fā)展，其中水性化技術(shù)是當(dāng)今研究的重點(diǎn)和主要發(fā)展方向之一。

市面上水性防腐、防銹漆具有優(yōu)良的光澤、耐久性、保光保色性、硬度和柔韌性等特點(diǎn)，特別是在環(huán)保領(lǐng)域，作為新型的環(huán)保材料，日益受到消費(fèi)者的青睞。然而，由于水性涂料的特殊性，導(dǎo)致目前的水性防銹涂料其耐鹽霧的功能不如油性涂料，也是阻礙水性防腐涂料推廣和應(yīng)用的一大障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料：水性環(huán)氧樹(shù)脂20~30份、水性氨基樹(shù)脂20~30份、二氧化鈦5~8份、石墨粉1~3份、磷酸鋅6~8份、三聚磷酸鋁6~8份、陶瓷粉0.5~1份、硅烷偶聯(lián)劑0.5~2份、助劑8~15份和去離子水10~30份；其制備方法具體包括以下步驟：

（1）按比例將去離子水、二氧化鈦、石墨粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、和陶瓷粉加入分散罐中，攪拌30min后，研磨至細(xì)度≤20μm；

（2）往步驟（1）的分散罐中按比例加入水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑和助劑，攪拌分散30min后制成所述底漆。

步驟（1）和步驟（2）中的攪拌速率為1000r/min。

所述的助劑為成膜助劑、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、分散劑、水性耐鹽霧助劑、水性附著力促進(jìn)劑和抗劃痕腐蝕助劑中的一種或幾種。

一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成為：水性環(huán)氧樹(shù)脂20~25份、水性氨基樹(shù)脂20~25份、水性醇酸樹(shù)脂10~15份、水性丙烯酸酯10~15份、水性硝基纖維素10~15份、水性聚氨酯10~15份、二氧化鈦5~8份、石墨粉1~3份、磷酸鋅6~8份、三聚磷酸鋁6~8份、云母氧化鐵4~6份、陶瓷粉0.5~1份、硅烷偶聯(lián)劑0.5~2份、交聯(lián)劑1~3份、助劑8~15份和去離子水10~30份；其制備方法具體包括以下步驟：

（1）按比例將去離子水、二氧化鈦、石墨粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母氧化鐵和陶瓷粉加入分散罐中，攪拌30min后，研磨至細(xì)度≤20μm；

（2）往步驟（1）的分散罐中按比例加入水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性丙烯酸酯、水性硝基纖維素、水性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和助劑，攪拌分散30min后制成所述底漆。

步驟（1）和步驟（2）中的攪拌速率為1000r/min。

所述的助劑為成膜助劑、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、分散劑、水性耐鹽霧助劑、水性附著力促進(jìn)劑和抗劃痕腐蝕助劑中的一種或幾種。

本發(fā)明中的水性聚氨酯、水性硝基纖維素中的乙烯基與水性醇酸發(fā)生接枝反應(yīng)，將三者通過(guò)化學(xué)鍵的方式連接起來(lái)，形成共聚物過(guò)渡層，起到穩(wěn)定的作用；另一方面，水性聚氨酯、水性硝基纖維素、水性醇酸分子在交聯(lián)劑作用下交聯(lián)，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種交聯(lián)是同一種物質(zhì)的自交聯(lián)，也可能是兩種物質(zhì)或三種物質(zhì)的相互交聯(lián)，從而使得漆膜交聯(lián)密度大幅度提高。

本發(fā)明中添加了物理防銹填料云母氧化鐵、二氧化鈦和石墨粉，這些片狀結(jié)構(gòu)物料的加入能增加漆膜的致密性，降低腐蝕性介質(zhì)的滲透率，對(duì)腐蝕性介質(zhì)起著屏蔽作用；而化學(xué)防銹填料磷酸、三聚磷酸鋁的加入，磷酸鹽離解產(chǎn)生的磷酸根可使金屬表面鈍化，引起陽(yáng)極極化，而鋅離子和鋁離子則在陰極反應(yīng)生成難溶物引起陰極極化，可大大提高了涂膜的防銹能力。本發(fā)明同時(shí)添加了物理防銹填料和化學(xué)防銹填料，并且加入了硅烷偶聯(lián)劑，劑能增加有機(jī)漆膜對(duì)無(wú)機(jī)底材的粘接能力，涂膜與底材的附著力增大后，能大大降低涂膜局部喪失附著力從底材表面脫落引起的腐蝕。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）本發(fā)明的底漆對(duì)底材具有良好的附著力，有良好的物理機(jī)械性能，較高的硬度、柔韌性及耐磨性；

（2）適用范圍廣，可應(yīng)用于多種類(lèi)型的金屬底材；

（3）處理對(duì)于耐酸性具有極佳的效果外，對(duì)于其他的介質(zhì)也具有極佳的耐性；包括：化工大氣、水、酸、堿、鹽和其他溶劑等；

（4）涂層耐酸性鹽霧(ph值為3.0-3.3）可達(dá)600h左右。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成為：水性環(huán)氧樹(shù)脂20份、水性氨基樹(shù)脂20份、水性醇酸樹(shù)脂10份、水性丙烯酸酯10份、水性硝基纖維素10份、水性聚氨酯10份、二氧化鈦5份、石墨粉1份、磷酸鋅6份、三聚磷酸鋁6份、云母氧化鐵4份、陶瓷粉0.5份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份、交聯(lián)劑1份、助劑8份（成膜助劑2份、ph值調(diào)節(jié)劑1份、消泡劑0.5份、流平劑0.5份、分散劑1份、水性耐鹽霧助劑1份、水性附著力促進(jìn)劑1份和抗劃痕腐蝕助劑1份）和去離子水10~30份；其制備方法具體包括以下步驟：

（1）按比例將去離子水、二氧化鈦、石墨粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母氧化鐵和陶瓷粉加入分散罐中，1000r/min的速率攪拌30min后，研磨至細(xì)度≤20μm；

（2）往步驟（1）的分散罐中按比例加入水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性丙烯酸酯、水性硝基纖維素、水性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和助劑，以1000r/min的速率攪拌分散30min后制成所述底漆。

所述的助劑為成膜助劑、ph值調(diào)節(jié)劑、消泡劑、流平劑、分散劑、水性耐鹽霧助劑、水性附著力促進(jìn)劑和抗劃痕腐蝕助劑中的一種或幾種。

實(shí)施例2

一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成為：水性環(huán)氧樹(shù)脂25份、水性氨基樹(shù)脂25份、水性醇酸樹(shù)脂15份、水性丙烯酸酯15份、水性硝基纖維素15份、水性聚氨酯15份、二氧化鈦8份、石墨粉3份、磷酸鋅8份、三聚磷酸鋁8份、云母氧化鐵6份、陶瓷粉1份、硅烷偶聯(lián)劑2份、交聯(lián)劑3份、助劑15份（成膜助劑3份、ph值調(diào)節(jié)劑2份、消泡劑1.5份、流平劑1.5份、分散劑1份、水性耐鹽霧助劑2份、水性附著力促進(jìn)劑2份和抗劃痕腐蝕助劑2份）和去離子水30份；其制備方法具體包括以下步驟：

（1）按比例將去離子水、二氧化鈦、石墨粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母氧化鐵和陶瓷粉加入分散罐中，以1000r/min的速率攪拌30min后，研磨至細(xì)度≤20μm；

（2）往步驟（1）的分散罐中按比例加入水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性丙烯酸酯、水性硝基纖維素、水性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和助劑，以1000r/min的速率攪拌分散30min后制成所述底漆。

實(shí)施例3

一種超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成為：水性環(huán)氧樹(shù)脂22份、水性氨基樹(shù)脂22份、水性醇酸樹(shù)脂12份、水性丙烯酸酯12份、水性硝基纖維素12份、水性聚氨酯12份、二氧化鈦6.5份、石墨粉2份、磷酸鋅7份、三聚磷酸鋁7份、云母氧化鐵5份、陶瓷粉0.8份、硅烷偶聯(lián)劑1.5份、交聯(lián)劑2份、助劑12份（成膜助劑3份、ph值調(diào)節(jié)劑1份、消泡劑1份、流平劑0.5份、分散劑0.5份、水性耐鹽霧助劑2份、水性附著力促進(jìn)劑2份和抗劃痕腐蝕助劑2份）和去離子水20份；其制備方法具體包括以下步驟：

（1）按比例將去離子水、二氧化鈦、石墨粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、云母氧化鐵和陶瓷粉加入分散罐中，以1000r/min的速率攪拌30min后，研磨至細(xì)度≤20μm；

（2）往步驟（1）的分散罐中按比例加入水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性丙烯酸酯、水性硝基纖維素、水性聚氨酯、硅烷偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑和助劑，以1000r/min的速率攪拌分散30min后制成所述底漆。

實(shí)施例1-3所制備的超耐酸性鹽霧的水性高性能底漆的性能測(cè)定見(jiàn)表1

表1

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。