CN103540235A - 一种水性防腐蚀涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性防腐蚀涂料，其特征在于：包括以下组分，双酚A/F型环氧树脂、聚酰胺-胺、硼硅酸钙盐、二氧化钛、硫酸钡、云母、去离子水，所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。采用本技术方案后，可以有效的解决现有防腐蚀涂料由于富含锌和磷酸盐而造成的环境污染，并且本发明专利采用的防腐蚀剂可以从物理、化学、电化学三个方面起到防腐蚀的效果。

Description

一种水性防腐蚀涂料

技术领域

本发明涉及一种防腐蚀涂料，尤其涉及一种水性防腐蚀涂料。

背景技术

由于水性涂料具有VOC含量较低、无异味、不燃烧且毒性低等优点，已有逐步取代有机溶剂型涂料的趋势，但是，水性涂料也存在导电率高，易使金属腐蚀，在涂膜干燥过程中易发生闪锈问题。因此，对于金属用的水性涂料，大多需要添加防锈剂。

为了起到好的防腐蚀效果，传统的做法是在涂料里面添加防腐蚀剂，例如红丹、铅粉，及锌、钡、铅的铬酸盐等。这些颜料调制成的涂料具有良好的防腐蚀性，是行之有效的防腐蚀材料。但是，这些添加剂本身有毒，对人体健康和环境构成了严重的污染和威胁。

磷酸锌作为无毒防腐蚀颜料中最重要的组成部分，其防腐蚀能力已经得到了涂料界定肯定，但是，由于锌在土壤中富集，会使植物体中也富集而导致食用这种植物的人和动物受害。锌离子和含锌络离子参与土壤中的代换反应，常有吸附固定现象。过量的锌还会使土壤失去活性，细菌数目减少，土壤中的微生物作用减弱。用含锌污水灌溉农田对农作物特别是对小麦生长的影响较大，会造成小麦出苗不齐，分蘖少，植株矮小，叶片发生萎黄。而其中的磷酸盐会引起水体的富营养化，导致藻类过量繁殖引起水中溶解氧含量下降、水质恶化、湖泊退化，严重破坏了水体生态环境，威胁水生生物的生存和人类健康，而且过量的磷会影响海洋环境，引发赤潮的发生。因此，富含磷酸盐的防腐蚀涂料已对环境造成了严重的污染。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明专利的目的是提供一种不含磷酸盐的，且具有防腐蚀功能的不污染环境的水性防腐蚀涂料。

为了实现上述目的，本发明专利所采用的技术方案为：

一种水性防腐蚀涂料，其特征是：包括以下组分按重量份计

双酚A/F型环氧树脂                40-50

聚酰胺-胺                         50-60

硼硅酸钙盐                        8-10

二氧化钛                          3-5

硫酸钡                            8-10

云母                              8-10

去离子水                          100

所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。

本专利技术采用的防腐蚀剂与传统的磷酸锌盐相比，不含磷酸盐，不含锌，彻底解决了锌富集和磷酸盐富集对环境造成的污染。由于云母的片状结构，可以在成膜初期形成基本平行的取向排列，使水和其它腐蚀性物质对涂膜的渗透受到强烈阻隔，有效防止水性涂料在成膜初期发生的“闪锈”。硼硅酸钙盐溶于水后，其pH值可到9.9～10，使溶液呈碱性，而钢材料在PH值为7时开始产生钝化，因此，有利于防腐蚀。并且在碱性环境下，离子能和二氧化硅发生置换反应，生成具有核壳结构的硅酸盐，核壳结构能够对入侵的离子进行吸附，从而形成分子保护层，而在干燥的过程中，溶液中的粒子逐渐靠近并发生聚合反应，形成键的立体网格结构，在涂料中，细小的硅溶胶粒子与钢铁表面的铁元素等发生聚合反应，生成硅酸盐聚合物，聚合成巨大的网络，将涂层与钢铁基体连在一起，并使涂层与基体之间有很高的结合力，干燥后可以将整个涂层连成一个完整的薄膜，而且聚合反应具有不可逆性，一旦干燥成膜就再也不溶于水，从物理上起到防腐蚀的作用。而硼酸根离子能够与穿过涂层的酸性物质发生中和反应，从化学方面保护金属，并且硼酸根离子还可以和金属反应在金属表面生成硼酸盐保护层，起到保护阳极的作用。并且还可以增强钢铁表面的耐极化性，减少钝化所需的临界电流密度及提高钝化膜的稳定性，从电化学作用方面起到防腐蚀的作用。聚酰胺-胺是一类高度支化、具有特定三维结构、分子尺寸和构型高度可控的树枝状大分子，其独特的分子结构与物理化学性质能够使涂膜更加稳定。本发明专利的创造性在于在普通水性涂料的基础上添加了防腐蚀剂硼硅酸钙盐，从而起到了普通水性涂料没有的防腐蚀效果，并且不含磷酸盐和锌，有利于环境的保护，其他辅助成分是组成和改善涂料性能的必不可少的组成部分。超声粉碎具有高能量密度和高频应力的特点，使用的高密度表面能量可能转换成一个小的粉碎活性区域，允许被处理的物料有较短的滞留时间，采用频率很高的应力直接使得粉碎率提高。与普通硼硅酸钙盐研磨相比，超声粉碎使得粉碎后的硼硅酸钙盐粗细更加均匀，加入涂料中更利于扩散和溶解。

采用本技术方案后，可以有效的解决现有防腐蚀涂料由于富含锌和磷酸盐而造成的环境污染，并且本发明专利采用的防腐蚀剂可以从物理、化学、电化学三个方面起到防腐蚀的效果，具有明显的创造性和新颖性。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

本发明水性防腐蚀涂料，包括以下组分按重量份计，

双酚A/F型环氧树脂                40

聚酰胺-胺                         50

硼硅酸钙盐                        8

二氧化钛                          3

硫酸钡                            8

云母                              8

去离子水                          100

所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。

实施例2

本发明水性防腐蚀涂料，包括以下组分按重量份计，

双酚A/F型环氧树脂                45

聚酰胺-胺                         55

硼硅酸钙盐                        9

二氧化钛                          4

硫酸钡                            9

云母                              9

去离子水                          100

所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。

实施例3

本发明水性防腐蚀涂料，包括以下组分按重量份计，

双酚A/F型环氧树脂                50

聚酰胺-胺                         60

硼硅酸钙盐                        10

二氧化钛                          5

硫酸钡                            10

云母                              10

去离子水                          100

所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。

Claims (1)

1.一种水性防腐蚀涂料，其特征是：包括以下组分按重量份计

双酚A/F型环氧树脂                40-50

聚酰胺-胺                         50-60

硼硅酸钙盐                        8-10

二氧化钛                          3-5

硫酸钡                            8-10

云母                              8-10

去离子水                          100

所述的硼硅酸钙盐是由碳酸钙、二氧化硅、硼酸按质量比为4：5：1混合24小时后，置于铂金坩埚中在1350～1500摄氏度度熔融0.5～2小时，倒入去离子水中淬冷成硼硅酸钙盐碎片，用超声破碎机研碎过100目筛得到硼硅酸钙盐粉末。