CN101045843A - 水性工业防锈漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了涂料技术领域的一种水性工业防锈漆及其制备方法，各组份按重量百分比包括水性丙烯酸改性环氧树脂8－11％、丙烯酸乳液33－40％、消泡剂0.1－0.3％、润湿剂0.05－0.15％、分散剂0.3－0.5％、防闪锈剂0.3－0.5％、氧化铁红7.5－9％、滑石粉6－8％、改性磷酸锌5－10％、三聚磷酸铝2.5－10％、沉淀硫酸钡3－3.5％、氧化锌0.5－1％、云母氧化铁3－5％、醇酯十二1－2％、三乙醇胺1－2％、增稠剂0.3－0.6％、防腐剂0.05－0.1％、去离子水5－20％，通过预处理、色浆制备、混合调漆制备而成。无闪锈早锈问题防锈能力强，自干快，附着力强硬度高，符合环保要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术，具体涉及一种可用于钢铁材料涂装的水性工业防锈漆及其制备方法。
背景技术
传统的防锈油漆采用的稀释剂是易挥发有机溶剂，例如汽油、甲苯、二甲苯等，以帮助形成涂膜，这种有机溶剂，不仅浪费资源，污染环境，也给生产和施工场所带来危险，如火灾、爆炸等。这种油漆在施工前必须清除金属表面的铁锈，费工时且效果欠佳。专利申请号02146649.1公开的用于黑色金属基材表面防腐的环保型自交联水性自干漆，含有：(a)水性载体介质是去离子水，pH：8-9，占总量40-60％(重量)；(b)水性分散体自乳化丙烯酸改性环氧聚酯聚合物中纯聚合物占总量不挥发份30-40％(重量)；(c)固体颜料、填料占总量不挥发份54-68％(重量)；(d)助剂占总量不挥发份5.6-7.6％(重量)这种水性漆存在闪锈和早锈的问题，同类产品的漆膜大都是是开放性结构，易使环境中的O2和H2O透过漆膜可达底材造成铁锈，存在干燥慢、附着力差硬度差，且水性漆中VOC含量偏高及重金属离子超标的缺陷。
发明内容
为解决现有水性漆技术存在的上述缺陷，本发明目的在于提供一种配方合理、无闪锈早锈问题、防锈能力强，自干快，且附着力强、硬度高耐磨、配套性好的环保性水性工业防锈漆及其制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是，各组份按重量百分比包括：水性丙烯酸改性环氧树脂8-11％、丙烯酸乳液33-40％、消泡剂0.1-0.3％、润湿剂0.05-0.15％、分散剂0.3-0.5％、防闪锈剂0.3-0.5％、氧化铁红7.5-9％、滑石粉6-8％、改性磷酸锌5-10％、三聚磷酸铝2.5-10％、沉淀硫酸钡3-3.5％、氧化锌0.5-1％、云母氧化铁3-5％、醇酯十二1-2％、三乙醇胺1-2％、增稠剂0.3-0.6％、防腐剂0.05-0.1％、去离子水5-20％。
各组份按重量百分比包括：水性丙烯酸改性环氧树脂10％、丙烯酸乳液36％、消泡剂0.2％、润湿剂0.1％、分散剂0.4％、防闪锈剂0.4％、氧化铁红8.5％、滑石粉7.5％、改性磷酸锌8％、三聚磷酸铝8％、沉淀硫酸钡3.2％、氧化锌0.6％、云母氧化铁3.5％、醇酯十二1.5％、三乙醇胺1.5％、增稠剂0.5％、防腐剂0.1％、去离子水10％。
所述防闪锈剂由如下各组份按重量百分比配制：聚二醇0.5-10％、亚硝酸环己胺0.5-3％、亚硝酸钠1-10％、苯甲酸钠0.1-3％、硫脲0.05-0.25％、三乙醇胺0.5-10％、磷酸0.1-3％、磷酸三钠0.2-6％、水60-97％。
所述防闪锈剂由如下各组份按重量百分比配制：聚二醇6％、亚硝酸环己胺2.5％、亚硝酸钠5％、苯甲酸钠2.3％、硫脲0.2％、三乙醇胺7％、磷酸2％、磷酸三钠5％、水70％。
上述水性工业防锈漆的制备方法：按下列步骤配制：(1)预处理水性丙烯酸改性环氧树脂与丙烯酸乳液进行缓慢搅拌，充分混合；制备防闪锈剂；(2)色浆制备匀速搅拌下，在去离子水中加入分散剂、润湿剂、防闪锈剂、消泡剂，高速搅拌下依次加入氧化铁红、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、滑石粉、沉淀硫酸钡，待搅拌分散均匀后，注入砂磨机研磨至细度40-60μm，即得色浆；(3)混合调漆低速搅拌下，在成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液中慢慢加入色浆、消泡剂、成膜助剂醇酯十二、增稠剂、防腐剂，调PH值至8-8.5，反应2-3天后过滤包装。
采用上述技术方案有益效果：本发明水性工业防锈漆的活性颜料，在防闪锈剂的作用下，与Fe2+形成稳定的络合物，阻止锈的形成与发展；在化学防锈颜料氧化锌、改性磷酸锌、三聚磷酸铝的作用下，与铁离子结合，生成的螯合物硬度高，附着力优异，难溶于水，在钢铁表面形成致密的保护膜，对钢铁的腐蚀有很强的抑制作用。物理防锈颜料氧化铁红、云母氧化铁，借助其细微颗粒充填漆膜结构来提高漆膜的致密度，降低漆膜可渗性，构型呈片状的颜料增加了漆膜的封闭性；使用的主要成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液为分子线性树脂，表现出极好的物理机械的性能，它能牢固的附着在金属表面，使金属表面与外界的水、空气和有害介质隔绝，达到了既能除去微锈又保护金属的双重目的。本底漆以水替代有机溶剂，选用溶于水的成膜物质，与配方中其他的水溶性物质有较好的互溶性，形成的膜层牢固持久。防闪锈剂中的磷酸和改性磷酸锌、三聚磷酸铝中的磷酸根离子使金属表面的锈层得以转化，且使金属表面形成了磷化膜，大大加强了金属的防腐性能。各种助剂使产品具有优良的稳定和渗透功能，从而使锈层转化更彻底，膜层更牢固、更持久。非成膜物质去离子水不仅能很好地分散配方中的其他物质，且在生产和施工时都不会给环境带来污染。与国内外同类产品相比，本发明解决了闪锈和早锈问题，防锈性好，自干快、附着力强、硬度高耐磨、施工性较好，解决了同类产品VOC含量偏高及重金属离子如Cr6+、Pb2+、Hg2+含量超标问题，符合环保要求，可广泛用于船舶，各种车辆，机械设备，铁塔，锅炉等一切钢铁构件的防锈防腐涂装。制备工艺合理，可操作性强，制备产品性能稳定。
下面通过试验进一步说明本发明水性工业防锈漆的性能。
试验条件：经打磨去锈的马口铁板，涂一道漆膜厚度23μm±3μm，在25℃±1℃条件下干燥48h后浸入3％Nacl水溶液中测定。
本发明与氧化铁红过氯乙烯底漆防护性能对比试验结果。
| 序号 | 试验项目及主要试验条件 | 本发明水性工业防锈漆 | 氧化铁红过氯乙烯底漆 | |
| 1 | 盐水浸渍试验：3％Nacl溶液室温半浸 | 热轧钢板试片20d颜色稍微变深，但底金属未生锈 | 热轧钢板试片3d内无明显变化，有点锈，4d后密布均匀锈斑 | |
| 2 | 盐雾试验：35℃±2℃，RH≥95％，5％Nacl溶液 | 3d无变化，第6-18d，漆膜颜色为棕红色，但底金属示生锈，从挂孔内流出的锈水污染漆面 | 3d无变化，从第4d开始生锈，到10d严重生锈 | |
| 3 | 湿热试验：47℃±2℃，RH＞95％，每天开箱8h | 3-20d无变化 | 3d内无变化，13d后生锈至15d严重生锈 | |
| 4 | 自然暴露试验 | 室外暴露 | 涂刷铁床床身，1a局部有锈迹；3个月无变化 | 涂刷铁床床身，2个月无变化，1a局部有锈迹 |
| 百叶箱 | 1a无变化 | 1a无变化 | ||
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程图
具体实施方式
实施例1：
水性工业防锈漆的制备方法：按下列步骤配制：(1)预处理根据所要配制水性工业防锈漆的重量，按重量百分比称量如下原料：水性丙烯酸改性环氧树脂8％、丙烯酸乳液40％、消泡剂0.3％、润湿剂0.05％、分散剂0.5％、防闪锈剂0.3％、氧化铁红7.5％、滑石粉6％、改性磷酸锌5％、三聚磷酸铝2.5％、沉淀硫酸钡3％、氧化锌0.5％、云母氧化铁3％、醇酯十二2％、三乙醇胺1％、增稠剂0.3％、防腐剂0.05％、去离子水20％。将称重后的水性丙烯酸改性环氧树脂与丙烯酸乳液进行缓慢搅拌，充分混合；制备防闪锈剂：根据所要配制的重量，下列各组份按重量百分比配制，聚二醇0.5％、亚硝酸环己胺0.5％、亚硝酸钠1％、苯甲酸钠0.1％、硫脲0.1％、三乙醇胺0.5％、磷酸0.1％、磷酸三钠0.2％、水97％；(2)色浆制备色浆制备匀速搅拌下，在去离子水中加入分散剂、润湿剂、防闪锈剂、0.15％重重百分比消泡剂，高速搅拌下依次加入氧化铁红、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、沉淀硫酸钡，待搅拌分散均匀后，注入砂磨机研磨至细度40μm，即得色浆；(3)混合调漆低速搅拌下，在成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液中慢慢加入色浆、0.15％重重百分比消泡剂、成膜助剂醇酯十二、增稠剂、防腐剂，调PH值至8.0，反应2-3天后过滤包装。
实施例2：
水性工业防锈漆的制备方法：按下列步骤配制：(1)预处理 根据所要配制水性工业防锈漆的重量，按重量百分比称量如下原料：水性丙烯酸改性环氧树脂10％、丙烯酸乳液36％、消泡剂0.2％、润湿剂0.1％、分散剂0.4％、防闪锈剂0.4％、氧化铁红8.5％、滑石粉7.5％、改性磷酸锌8.0％、三聚磷酸铝8.0％、沉淀硫酸钡3.2％、氧化锌0.6％、云母氧化铁3.5％、醇酯十二1.5％、三乙醇胺1.5％、增稠剂0.5％、防腐剂0.1％、去离子水10％。将称重后的水性丙烯酸改性环氧树脂与丙烯酸乳液进行缓慢搅拌，充分混合；制备防闪锈剂：根据所要配制的重量，下列各组份按重量百分比配制，聚二醇6％、亚硝酸环己胺2.5％、亚硝酸钠5％、苯甲酸钠2.3％、硫脲0.2％、三乙醇胺7％、磷酸2％、磷酸三钠5％、水70％；(2)色浆制备 色浆制备匀速搅拌下，在去离子水中加入分散剂、润湿剂、防闪锈剂、0.1％重重百分比消泡剂，高速搅拌下依次加入氧化铁红、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、沉淀硫酸钡，待搅拌分散均匀后，注入砂磨机研磨至细度50μm，即得色浆；(3)混合调漆 低速搅拌下，在成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液中慢慢加入色浆、0.1％重重百分比消泡剂、成膜助剂醇酯十二、增稠剂、防腐剂，调PH值至8.2，反应2-3天后过滤包装。
实施例3：
水性工业防锈漆的制备方法：按下列步骤配制：(1)预处理 根据所要配制水性工业防锈漆的重量，按重量百分比称量如下原料：水性丙烯酸改性环氧树脂11％、丙烯酸乳液33％、消泡剂0.1％、润湿剂0.15％、分散剂0.3％、防闪锈剂0.5％、氧化铁红9％、滑石粉8％、改性磷酸锌10％、三聚磷酸铝10％、沉淀硫酸钡3.5％、氧化锌0.8％、云母氧化铁5％、醇酯十二1％、三乙醇胺2％、增稠剂0.6％、防腐剂0.05％、去离子水5％。将称重后的水性丙烯酸改性环氧树脂与丙烯酸乳液进行缓慢搅拌，充分混合；制备防闪锈剂：根据所要配制的重量，下列各组份按重量百分比配制，聚二醇8％、亚硝酸环己胺3％、亚硝酸钠8％、苯甲酸钠2.8％、硫脲0.2％、三乙醇胺10％、磷酸3％、磷酸三钠5％、水60％；(2)色浆制备 色浆制备 匀速搅拌下，在去离子水中加入分散剂、润湿剂、防闪锈剂、0.05％重重百分比消泡剂，高速搅拌下依次加入氧化铁红、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、沉淀硫酸钡，待搅拌分散均匀后，注入砂磨机研磨至细度60μm，即得色浆；(3)混合调漆 低速搅拌下，在成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液中慢慢加入色浆、0.05％重重百分比消泡剂、成膜助剂醇酯十二、增稠剂、防腐剂，调PH值至8.5，反应2-3天后过滤包装。
Claims (5)
1、一种水性工业防锈漆，其特征在于：各组份按重量百分比包括水性丙烯酸改性环氧树脂8-11％、丙烯酸乳液33-40％、消泡剂0.1-0.3％、润湿剂0.05-0.15％、分散剂0.3-0.5％、防闪锈剂0.3-0.5％、氧化铁红7.5-9％、滑石粉6-8％、改性磷酸锌5-10％、三聚磷酸铝2.5-10％、沉淀硫酸钡3-3.5％、氧化锌0.5-1％、云母氧化铁3-5％、醇酯十二1-2％、三乙醇胺1-2％、增稠剂0.3-0.6％、防腐剂0.05-0.1％、去离子水5-20％。
2、根据权利要求1所述的水性工业防锈漆，其特征在于各组份按重量百分比包括：水性丙烯酸改性环氧树脂10％、丙烯酸乳液36％、消泡剂0.2％、润湿剂0.1％、分散剂0.4％、防闪锈剂0.4％、氧化铁红8.5％、滑石粉7.5％、改性磷酸锌8％、三聚磷酸铝8％、沉淀硫酸钡3.2％、氧化锌0.6％、云母氧化铁3.5％、醇酯十二1.5％、三乙醇胺1.5％、增稠剂0.5％、防腐剂0.1％、去离子水10％。
3、根据权利要求1或2所述的水性工业防锈漆，其特征在于所述防闪锈剂由如下各组份按重量百分比配制：聚二醇0.5-10％、亚硝酸环己胺0.5-3％、亚硝酸钠1-10％、苯甲酸钠0.1-3％、硫脲0.05-0.25％、三乙醇胺0.5-10％、磷酸0.1-3％、磷酸三钠0.2-6％、水60-97％。
4、根据权利要求3所述的水性工业防锈漆，其特征在于所述防闪锈剂由如下各组份按重量百分比配制：聚二醇6％、亚硝酸环己胺2.5％、亚硝酸钠5％、苯甲酸钠2.3％、硫脲0.2％、三乙醇胺7％、磷酸2％、磷酸三钠5％、水70％。
5、根据权利要求1或2所述的水性工业防锈漆的制备方法，其特征在于按下列步骤配制：(1)预处理水性丙烯酸改性环氧树脂与丙烯酸乳液进行缓慢搅拌，充分混合；制备防闪锈剂；(2)色浆制备匀速搅拌下，在去离子水中加入分散剂、润湿剂、防闪锈剂、消泡剂，高速搅拌下依次加入氧化铁红、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、滑石粉、沉淀硫酸钡，待搅拌分散均匀后，注入砂磨机研磨至细度40-60μm，即得色浆；(3)混合调漆低速搅拌下，在成膜物质水性丙烯酸改性环氧树脂、丙烯酸乳液中慢慢加入色浆、消泡剂、成膜助剂醇酯十二、增稠剂、防腐剂，调PH值至8-8.5，反应2-3天后过滤包装。
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