CN103923503A - 一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，包括如下质量百分比的组分：钼酸盐3～5%，苯甲酸盐3～5%，聚苯胺水性液体8～15%，余量为去离子水；该闪锈抑制与水性环氧树脂涂料具有良好的相容性。加入水性环氧树脂涂料中涂布在金属底材上能有效的抑制闪锈的发生，对金属底材具有钝化保护作用。本发明还公开了所述水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，首先在容器中加入去离子水，然后在400～600r/min的搅拌速度下加入钼酸盐和苯甲酸盐，搅拌混合均匀后，再加入聚苯胺水性液体，搅拌至混合均匀得到浅绿色半透明液体，即为水性环氧树脂涂料复合闪锈抑制剂，该制备方法具有工艺简单、对设备要求低，有利于工业化生产的优点。

Description

一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业涂料领域，尤其涉及一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂及其制备方法。该复合闪锈抑制剂添加于水性环氧树脂涂料中可应用于金属材料防腐蚀。

背景技术

水性涂料因为具有环境友好性、VOC挥发量小等优点被广泛的用于金属制品防锈，目前水性涂料主要有水性聚氨酯涂料、水性聚丙烯酸酯涂料和水性环氧树脂等；水性环氧树脂作为一种常用的水性涂料，因其无环境污染、操作性好、对基材的附着力强等优点被广泛用于金属制品防锈蚀。而由于水性涂料中溶剂水的存在，不可避免的会产生闪锈现象，即涂料中的水分与金属制品接触时出现锈点，因此需要在水性涂料中添加闪锈抑制剂来避免闪锈的发生。

在碳钢底材上，未加闪锈腐蚀抑制剂的水性环氧防腐涂料在金属底材上施工时，容易出现锈点，通常需要添加防闪锈剂来解决。目前，在水性涂料中加入亚硝酸盐来抑制闪锈的发生，但是亚硝酸盐闪锈抑制剂在水性环氧防腐涂料中会出现相容性不好，加入后出现絮凝的现象（参见图1-a）。因此，研究和开发与水性环氧防腐涂料相容性好的复合闪锈腐蚀抑制剂是本领域技术人员有待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其与水性环氧树脂涂料具有良好的相容性，而且具有高效，低毒的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：钼酸盐3～5%，苯甲酸盐3～5%，聚苯胺水性液体8～15%，余量为去离子水。

作为优化，所述钼酸盐为钼酸铵或者钼酸钾。

作为优化，所述苯甲酸盐为苯甲酸铵或者苯甲酸钠。

作为优化，所述的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，包括如下重量百分比的组分：钼酸铵4～5%，苯甲酸铵3～4%，聚苯胺水性液体8～10%，余量为去离子水。

本发明还提供一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）原料的准备：按配方称取各原料，备用；

2）在室温下，向容器中加入称量好的去离子水，在400～600r/min的搅拌速度下，加入称量好的钼酸盐和苯甲酸盐，搅拌混合均匀后，再加入步骤1）称量好的聚苯胺水性液体，继续搅拌至混合均匀，即得到水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果： 

1、本发明将钼酸铵、苯甲酸铵和聚苯胺水性液体按配方配合，得到的复合闪锈抑制剂，与水性环氧树脂涂料具有较好的相容性，产品体系稳定性好，在金属的表面快速的形成一层钝化膜，使金属与腐蚀性介质隔绝，避免了闪锈的发生；该复合闪锈抑制剂具有较好的疏水性，其加入还能增强金属底材的耐盐雾性能。

而且，只需要加入0.5~2.0wt%就能抑制金属底材上发生闪锈反应，解决常规闪锈抑制剂与水性环氧体系相容性不好造成体系不稳定的问题；具有低毒、无害、高效、稳定性好、与多种物质有协同效应等优点。

2、本发明采用阳极钝化型缓蚀剂钼酸盐，通过自身的氧化性来改变金属表面膜的性质，从而起到抑制金属活性溶解，促进金属钝化的作用。

所述聚苯胺水性液体中聚苯胺的质量浓度为30%，其含有去离子水和微量的质子酸溶液；所用的聚苯胺水性液体，是经过物理机械处理后，使大颗粒的聚苯胺粉体均匀分散在水性体系中形成的颗粒及其细小的聚苯胺水性液体，聚苯胺颗粒的粒径为20nm，其分散非常均匀，相当于10个聚苯胺分子结合后在水体系中均匀分散，聚苯胺在氧化态的转变中，氧化还原电位远高于金属，使聚苯胺具有金属防腐性能，聚苯胺在环境pH值≥7时具有完全氧化态和半氧化态结构，这两种结构的聚苯胺在金属的防护过程中，能起到一种机械隔离作用，它类似于金属表面的非金属涂装保护作用。

苯甲酸盐作为一种缓蚀剂，当它与钼酸盐和聚苯胺水性液体配合使用时，具有较好的协同增效作用，而且其成本较低。

3、本发明的制备方法具有原料环保低毒、操作简易、制备温度低和对设备要求低等优点，节约能源，利于工业化大规模生产。

 

附图说明

图1-a为水性环氧树脂涂料中添加亚硝酸钠闪锈抑制剂的涂层照片。

图1-b为水性环氧树脂涂料中添加水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的涂层照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。

一、具体实施例：

实施例1：

一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，包括如下重量的组分：钼酸铵4kg，苯甲酸铵4kg，聚苯胺水性液体9kg和去离子水83kg。

上述水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，包括如下步骤：

1）原料的准备：称取钼酸铵4kg、苯甲酸铵4kg、聚苯胺水性液体9kg和去离子水83kg，备用；

2）向容器中加入称量好的去离子水，在400r/min的搅拌速度下，加入称量好的钼酸铵和苯甲酸铵，继续搅拌至混合均匀后，再向体系中加入聚苯胺水性液体，搅拌至混合均匀得到浅绿色半透明液体，即为1#水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其pH值为8.0，固含量为10.7%。

实施例2：

一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，包括如下重量的组分：钼酸铵3kg，苯甲酸铵4kg，聚苯胺水性液体8kg和去离子水85kg。

上述水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，包括如下步骤：

1）原料的准备：称取钼酸钠3kg，苯甲酸钠4kg，聚苯胺水性液体8kg和去离子水85kg，备用；

2）向容器中加入称量好的去离子水，在450r/min的搅拌速度下，加入称量好的钼酸铵和苯甲酸铵，继续搅拌至混合均匀后，再向体系中加入聚苯胺水性液体，搅拌至混合均匀得到浅绿色半透明液体，即为2#水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其pH值为8.5，固含量为9.4%。

实施例3：

一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，包括如下重量的组分：钼酸铵5kg，苯甲酸铵5kg，聚苯胺水性液体10kg和去离子水80kg。

上述水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，包括如下步骤：

1）原料的准备：称取钼酸钾5kg，苯甲酸钠5kg，聚苯胺水性液体10kg和去离子水80kg，备用；

2）向容器中加入称量好的去离子水，在550r/min的搅拌速度下，加入称量好的钼酸铵和苯甲酸铵，继续搅拌至混合均匀后，再向体系中加入聚苯胺水性液体，搅拌至混合均匀得到浅绿色半透明液体，即为3#水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其pH值为9.0，固含量为13.0%。

二、性能测试：

在喷砂板上做防闪锈测试，用普通冷轧钢板经过除油后喷砂处理，并在2小时内喷涂添加了不同防闪锈剂的水性环氧树脂涂料一道，添加时对比漆液外观变化，喷涂好的样板放置于相对湿度85%，温度23℃的环境下30分钟后，观察表面的起锈情况，测试结果图表1和图1所示，图中a为水性环氧树脂涂料中添加了2.0wt%的亚硝酸钠闪锈抑制剂得到的涂层；b为水性环氧树脂涂料中添加了2.0wt%的1#水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂所得到的涂层。

观察不同的闪锈抑制剂加入水性环氧树脂涂料时的变化，可以明显的看到向水性环氧树脂涂料中添加本发明得到的复合闪锈抑制剂时，没有絮凝或者沉淀析出的现象，二者形成了均一稳定的体系；而水性环氧树脂涂料中添加亚硝酸钠闪锈抑制剂时，有明显的沉淀析出，二者的相容性较差。

由表1和图1中可以看出，本发明制备的复合闪锈抑制剂与水性环氧树脂涂料的相容性较好，在喷砂钢板上形成平整光滑的涂层，而且所得到的涂层具有较好的抗闪锈能力，这是由于复合闪锈抑制剂在喷砂钢板的表面形成了一层钝化膜，使金属与腐蚀性介质隔绝，从而避免了闪锈的发生；对比例得到的涂层出现了明显的锈蚀点，这是由于水性环氧树脂涂料中的水分与钢板发生了氧化反应，生成了锈斑。

综上所述，本发明得到的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂具有较好的相容性和疏水性，可以在金属的表面快速的形成一层钝化膜，使金属与腐蚀性介质隔绝，避免了闪锈的发生。而且，只需要较少的使用量就能抑制金属底材上发生闪锈反应，解决了常规闪锈抑制剂与水性环氧体系相容性不好造成体系不稳定的问题；具有低毒、无害、高效、稳定性好、与多种物质有协同效应等优点。

Claims (6)

1.一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：钼酸盐3～5%，苯甲酸盐3～5%，聚苯胺水性液体8～15%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其特征在于，所述钼酸盐为钼酸铵或者钼酸钾。

3.根据权利要求1或2所述的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其特征在于，所述苯甲酸盐为苯甲酸铵或者苯甲酸钠。

4.根据权利要求1所述的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：钼酸铵4～5%，苯甲酸铵3～4%，聚苯胺水性液体8～10%，余量为去离子水。

5.一种水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）原料的准备：按照权利要求1所述的水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂称取各原料，备用；

2）在室温下，向容器中加入称量好的去离子水，在400～600r/min的搅拌速度下，加入称量好的钼酸盐和苯甲酸盐，搅拌混合均匀后，再加入步骤1）称量好的聚苯胺水性液体，继续搅拌至混合均匀，即得到水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂。

6.如权利要求1所述水性环氧树脂涂料用复合闪锈抑制剂在金属材料防腐蚀中的应用。