CN102153930B - 螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料及其制备方法，用螯合型表面活性剂作为抗闪蚀组分，在搅拌下，将螯合型表面活性剂、复合助剂和无离子水加入混合，加入复合填料，继续搅拌；在搅拌下均匀加入超细防腐颜料，并继续搅拌一定时间；所得色浆经高剪切乳化机分散匀质后，送入卧式砂磨机研磨至粒度≤10μm的颜填料色浆；三元共混树脂在高速搅拌下，缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌一定时间得到，使闪蚀所形成的多价金属氧化物同螯合型表面活性剂形成络合物，并通过表面活性剂的迁移作用，较容易地从金属基材迁移剥离，使基材保持光洁，从而了提高水性防腐涂料的防腐能力，并且不影响它在基材上的附着力。

Description

螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性金属防腐涂料，具体涉及一种螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料及其制备方法。

背景技术

水性金属防腐涂料是用水替代有毒有害、易燃易爆、污染环境、浪费资源的有机溶剂所制备的金属防腐涂料，是金属防腐涂料未来发展的方向之一。但是，由于水性涂料中所含的水氧共混体在与金属表面接触时，将在瞬时产生锈蚀现象，通常称为“闪蚀”，所产生的锈层将严重影响涂料的防腐效果和使用寿命，制约着水性金属防腐涂料的推广应用。所以提高抗闪蚀性是水性金属防腐涂料开发所必须解决的主要问题之一。

本发明旨在应用螯合型表面活性剂分子的螯合作用和迁移性，制备具有抗闪蚀功能的水性金属防腐涂料，用于装备制造业、港口机械、铁路车辆、集装箱等需要水性防腐涂料的领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简便、性能优异的螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料及其制备方法。

本发明主要是采用螯合型表面活性剂作为抗闪蚀组分，使闪蚀所形成的多价金属氧化物同螯合型表面活性剂形成络合物，并通过表面活性剂的迁移作用，较容易地从金属基材迁移剥离，使基材保持光洁，从而提高了水性防腐涂料的防腐能力，并且不影响它在基材上的附着力。

本发明提供的技术方案是：通过单独使用或复配螯合型表面活性剂，将其与超细防腐颜料、三元共混树脂、复合填料及复合助剂混合分散，制备螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料，其组成为(重量百分比)：

其中：

螯合型表面活性剂为N-十二烷基乙二胺三乙酸钠、N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠、柠檬酸十二烷基单酯、磷酸十二烷基单酯等化合物及其组合物；

超细防腐颜填料为复合铁钛粉、磷酸铝锌、磷酸锌钙及其组合物；

三元共混树脂中各个组分比为：聚丙烯酸树脂乳液∶聚酯树脂乳液∶聚氨酯树脂乳液＝3.5∶0.5∶1(重量比)；

复合填料中各组分比为：纳米碳酸钙∶纳米高岭土∶超细云母粉∶有机膨润土＝1∶1∶1∶0.2(重量比)；

复合助剂中各组分比为：分散剂∶润湿剂∶消泡剂∶流平剂∶钛酸酯偶联剂＝2∶1∶0.1∶0.5∶0.2(重量比)。

本发明的制备方法为：在搅拌下，将所有原料总重量3～5％的螯合型表面活性剂、3～5％的复合助剂和10％的无离子水加入混合缸中，缓慢加入所有原料总重量4～8％的复合填料，继续搅拌；在搅拌下均匀加入所有原料总重量的15～25％超细防腐颜料，并继续搅拌；所得色浆经高剪切乳化机分散匀质后，送入卧式砂磨机研磨至粒度≤10μm，得颜填料色浆；

在另一混合缸中加入所有原料总重量50～60％的三元共混树脂，在搅拌下缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌一定时间，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品；

其中，螯合型表面活性剂是N-十二烷基乙二胺三乙酸钠、N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠、柠檬酸十二烷基单酯、磷酸十二烷基单酯的一种化合物或两种组合物；超细防腐颜料为复合铁钛粉、磷酸铝锌、磷酸锌钙的一种成分或两种成分；三元共混树脂为聚丙烯酸树脂乳液∶聚酯树脂乳液∶聚氨酯树脂乳液＝3.5∶0.5∶1的重量比组合物；复合填料为纳米碳酸钙∶纳米高岭土∶超细云母粉∶有机膨润土＝1∶1∶1∶0.2的重量比混合物；复合助剂为分散剂∶润湿剂∶消泡剂∶流平剂∶钛酸酯偶联剂＝2∶1∶0.1∶0.5∶0.2的重量比混合物。

本发明所制备的产品具有如下的技术特点：

1、当金属基材与本水性涂料接触时，体系中的螯合型表面活性剂将同闪蚀产生的多价氧化物形成络合物，并可从基材迁移剥离，使基材保持光洁，具有较高的抗闪蚀能力；

2、因加入超细防腐蚀颜填料，在金属基材表面产生小尺寸效应，形成致密保护层，提高表面电阻，降低腐蚀电流，进一步抑制腐蚀的发生；

3、因连结料使用含有不同官能团的三种树脂共混，分子间形成穿插缠绕，具有较高的成膜密度，降低腐蚀介质向基材表面的渗入速率，进一步提高防腐能力。

主要性能指标：

注：闪蚀率的测定：将面积为250×150mm的样板按要求除锈后，喷涂样品涂料；然后垂直吊挂在温度为25℃、湿度为100％的恒温恒湿箱中，1小时后取出，测量已锈蚀面积。深颜色涂料可用非极性溶剂除去涂层后测量。

闪蚀率＝(样板上已锈蚀面积÷样板总面积)×100％

具体实施方式：

下面通过实施例对本发明做进一步的阐述：

实施例1：

在搅拌下，将螯合型表面活性剂N-十二烷基乙二胺三乙酸钠3kg、复合助剂5kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料7kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料磷酸锌钙25kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂50kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

实施例2

在搅拌下，将螯合型表面活性剂N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠4kg、复合助剂4kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料6kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料磷酸铝锌21kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂55kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

实施例3

在搅拌下，将螯合型表面活性剂柠檬酸十二烷基单酯5kg、复合助剂3kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料4kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料复合铁钛粉18kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂60kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

实施例4

在搅拌下，将螯合型表面活性剂磷酸十二烷基单酯3kg、复合助剂5kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料8kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料复合铁钛粉22kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂52kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

实施例5

在搅拌下，将螯合型表面活性剂N-十二烷基乙二胺三乙酸钠2kg和柠檬酸十二烷基单酯2kg、复合助剂4kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料6kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料磷酸铝锌10kg和复合铁钛粉10kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂56kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

实施例6

在搅拌下，将螯合型表面活性剂N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠3kg和磷酸十二烷基单酯2kg、复合助剂3kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料7kg，继续搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料复合铁钛粉10kg和磷酸锌钙5kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂60kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品。

比较例1

将复合助剂4kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料6kg，搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料磷酸铝锌12kg和复合铁钛粉12kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂56kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得水性金属防腐涂料产品。

比较例2

将复合助剂3kg和无离子水10kg加入混合缸中，在10min内缓慢加入复合填料7kg，搅拌20min；在40分钟内，均匀加入超细防腐颜料复合铁钛粉10kg和磷酸锌钙10kg，继续搅拌20分钟；所得色浆再经高剪切乳化机分散匀质30min后，送入卧式砂磨机研磨60min，得粒度≤10μm的颜填料色浆。

在混合缸中加入三元共混树脂60kg，在1400rpm高速搅拌下，在30min内缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌60min，得水性金属防腐涂料产品。

检测结果

Claims (2)

1.一种螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料，有螯合型表面活性剂、超细防腐颜料和三元共混树脂，其各成分重量百分比为：

其中，螯合型表面活性剂是N-十二烷基乙二胺三乙酸钠、N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠、柠檬酸十二烷基单酯、磷酸十二烷基单酯的一种化合物或两种组合物；超细防腐颜料为复合铁钛粉、磷酸铝锌、磷酸锌钙的一种成分或两种成分；三元共混树脂为聚丙烯酸树脂乳液：聚酯树脂乳液：聚氨酯树脂乳液=3.5：0.5：1的重量比组合物；复合填料为纳米碳酸钙：纳米高岭土：超细云母粉：有机膨润土=1：1：1：0.2的重量比混合物；复合助剂为分散剂：润湿剂：消泡剂：流平剂：钛酸酯偶联剂=2：1：0.1：0.5：0.2的重量比混合物。

2.一种螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料的制备方法：

在搅拌下，将所有原料总重量3～5%的螯合型表面活性剂、3～5%的复合助剂和10%的无离子水加入混合缸中，缓慢加入所有原料总重量4～8%的复合填料，继续搅拌；在搅拌下均匀加入所有原料总重量的15～25%超细防腐颜料，并继续搅拌；所得色浆经高剪切乳化机分散匀质后，送入卧式砂磨机研磨至粒度≤10μm，得颜填料色浆；

在另一混合缸中加入所有原料总重量50～60%的三元共混树脂，在搅拌下缓慢加入上述颜填料色浆，继续搅拌一定时间，得螯合型抗闪蚀水性金属防腐涂料产品；

其中，螯合型表面活性剂是N-十二烷基乙二胺三乙酸钠、N-十二烷酰基乙二胺三乙酸钠、柠檬酸十二烷基单酯、磷酸十二烷基单酯的一种化合物或两种组合物；超细防腐颜料为复合铁钛粉、磷酸铝锌、磷酸锌钙的一种成分或两种成分；三元共混树脂为聚丙烯酸树脂乳液：聚酯树脂乳液：聚氨酯树脂乳液=3.5：0.5：1的重量比组合物；复合填料为纳米碳酸钙：纳米高岭土：超细云母粉：有机膨润土=1：1：1：0.2的重量比混合物；复合助剂为分散剂：润湿剂：消泡剂：流平剂：钛酸酯偶联剂=2：1：0.1：0.5：0.2的重量比混合物。