CN104530937A - 免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法 - Google Patents

免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法，包括如下组分：水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、国标红丹粉、环保磷酸锌、超磷锌白、沉淀硫酸钡、缓蚀剂、水性分散剂、水性消泡剂、水性抑泡剂、水合硅酸镁、水性复合催干剂、水性防结皮剂、水性增稠剂、中和剂、防闪锈剂、成膜助剂、水性润湿剂、金属净洗粉、可分散乳胶粉、去离子水。其制作工艺步骤包括：搅拌、调整PH值、分散，然后研磨、调整粘度，采用中和剂调整成品PH值、干板实现。此款产品在各类不处理的钢材上具有非常优异的附着力、防腐能力强，耐盐雾性能可达到1500h以上表面不起泡不生锈，耐盐水性能非常优异，浸泡于3％氯化钠溶液中480h无起泡无生锈现象。

Description

免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及制漆领域，特别是指一种免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法。
背景技术
随着新《环保法》于2015年1月1日实施，对传统的油性涂料是一个非常大的打击，以往全部采用低成本的醇酸防锈底漆的钢结构厂将遭到环保及成本的压力，很多钢结构厂为了降低成本，不对底材进行前处理，不抛丸不除油不除锈，钢构焊接好后直接喷涂，但水性漆因表面张力大，并且对油污非常敏感，凡是钢材上只要有油污就会导致掉漆现象，如果水性漆能解决对大型钢材免除油、免除锈，直接喷涂于钢构上，具有优异的附着力及综合性能的话，那么将大大降低了钢结构厂的涂装成本及涂装效率。新进的钢材上具有的机油、柴油、防锈油、黄油、液压油、蜡、铁锈、焊接液、助焊剂等不利于水性漆附着的物质，各类油污、锈蚀等对水漆性润湿、附着、防腐性能有一定的影响。
发明内容
本发明提出一种免钢材前处理的防锈底漆及其制备方法，此产品广泛用应于石油石化钢构、铁路桥梁钢构、公路桥梁钢构、钢构厂房等行业，可以免去钢材的前处理，此产品耐盐雾性能可达到1500小时。
本发明的技术方案是这样实现的：一种免钢材前处理的防锈底漆，包括按照质量分数计的如下组分：水性醇酸树脂20-30％、水性环氧酯树脂10-15％、国标红丹粉25-30％、环保磷酸锌5-7％、超磷锌白5-8％、沉淀硫酸钡5-8％、缓蚀剂2-4％、水性分散剂0.2-0.3％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性抑泡剂0.1-0.2％、水合硅酸镁1-1.5％、水性复合催干剂0.5-1％、水性防结皮剂0.2-0.4％、水性增稠剂0.5-1％、中和剂0.5-1％、防闪锈剂0.5-1％、成膜助剂1-2％、水性润湿剂0.1-0.2％、金属净洗粉1-2％、可分散乳胶粉2-5％、去离子水6.0-11.0％。
一种免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其制作工艺步骤包括：
步骤a.将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、中和剂、去离子水加入并搅拌，调整PH值；
步骤b.采用去离子水将抑泡剂、分散剂稀释后加入生产缸中，搅拌；
步骤c.边搅拌边加入国标红丹粉、环保磷酸锌、沉淀硫酸钡、超磷锌白、水合硅酸镁，再分散，然后研磨；
步骤d.采用去离子水分别将消泡剂、润湿剂、防闪锈剂稀释后加入生产缸中，边搅拌边加入；
步骤e.采用去离子水将可分散乳胶粉和金属净洗粉溶解后，加入生产缸中，过程中搅拌；
步骤f.加入成膜助剂、复合催干剂、防结皮剂、增稠剂、缓蚀剂，搅拌；
步骤g.采用去离子水调整粘度，采用中和剂调整成品PH值；
步骤h.干板实现，包括调整喷涂粘度、喷涂、干板放置、熟化、测试耐盐雾性能。
作为优选，所述步骤a的具体工艺为将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、中和剂、去离子水采用400-600转/分搅拌均匀，测试PH值，将其PH值调整至9-10。
作为优选，所述步骤b的具体工艺为采用去离子水将抑泡剂、分散剂稀释后加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5-10分钟。
作为优选，所述步骤c的具体工艺为边采用400-600转/分转速边搅拌边加入国标红丹粉、环保磷酸锌、沉淀硫酸钡、超磷锌白、水合硅酸镁，采用800-1000转/分分散15-20分钟，采用卧式砂磨机将细度研磨至45微米。
作为优选，所述步骤d的具体工艺为采用去离子水分别将消泡剂、润湿剂、防闪锈剂稀释后加入生产缸中，过程中采用400-600转/分边搅拌边加入。
作为优选，所述步骤e的具体工艺为采用去离子水将可分散乳胶粉和金属净洗粉溶解后，加入生产缸中，过程中采用400-600转/分搅拌10-15分钟。
作为优选，所述步骤f的具体工艺为加入成膜助剂、复合催干剂、防结皮剂、增稠剂、缓蚀剂，采用600-800转/分搅拌10-15分钟。
作为优选，所述步骤g的具体工艺为采用去离子水调整粘度，采用中和剂调整成品PH值至8-9。
作为优选，所述步骤h的干板实现具体工艺为：直接采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为60-70S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐盐雾性能，耐盐雾性能的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：新进的钢材上具有的机油、柴油、防锈油、黄油、液压油、蜡、铁锈、焊接液、助焊剂等不利于水性漆附着的物质，为了考虑到各类油污、锈蚀等对水漆性润湿、附着、防腐性能的影响，本发明引进了几种特殊的原材料，解决了对水性漆性能的干扰，利用缓蚀剂与铁锈发生“螯合”反应，从而解决除锈的问题，利用金属净洗粉与各类油污发生乳化，从而解决除油的问题，利用可分散乳胶粉加强涂料对金属底材的粘接力，先用润湿性最优异的水性醇酸体系为基料，从而解决了润湿及粘接的问题。此款产品在各类不处理的钢材上具有非常优异的附着力、防腐能力强，耐盐雾性能可达到1500h以上表面不起泡不生锈，耐盐水性能非常优异，浸泡于3％氯化钠溶液中480h无起泡无生锈现象。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例采用的原料如下：
水性醇酸树脂(E60-5L 北京金汇利)
水性环氧酯树脂(WPA5050 同德化学)
国标红丹粉(国标97 河南佳彩)
超磷锌白(HJ 郑州汇金)
环保磷酸锌(PZ20 环琦化工)
沉淀硫酸钡(3000目超细硫酸钡 上海跃江)
缓蚀剂(T702 天津合兴化工)
分散剂(PX4585 巴斯夫)
润湿剂(57 海铭斯化学)
成膜助剂(乙二醇单丁醚 美国陶氏)
中和剂(DMAE 海铭斯化学)
防闪锈剂(FA-179 海铭斯化学)
抑泡剂(A363 海川化工)
消泡剂(M148 海川化工)
水合硅酸镁(AD 海逸化学)
复合催干剂(421 美国OMG公司)
防结皮剂(445 美国OMG公司)
水性增稠剂(WT-105A 海铭斯化学)
可分散乳胶粉(VAE 大连化学)
金属净洗粉(JLC-4 郧县日化技术开发中心)
表1：实施例1～实施例5配方配比
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水性醇酸树脂 30 20 22 25 20
水性环氧酯树脂 10 15 13 10 12
水性分散剂 0.2 0.3 0.2 0.3 0.3
中和剂 1 0.5 1 1 1
水性抑泡剂 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2
国标红丹粉 25 28 30 26 25
环保磷酸锌 5 7 6 5 5
沉淀硫酸钡 8 6 5 5 5
超磷锌白 8 8 5 5 5
水合硅酸镁 1 1.5 1 1.5 0.5
缓蚀剂 2 3 2 3 3
水性消泡剂 0.2 0.1 0.2 0.2 0.1
水性增稠剂 0.5 0.6 0.5 0.8 1
水性结皮剂 0.4 0.3 0.3 0.2 0.3
水性复合催干剂 1 0.8 0.8 0.6 0.8
防闪锈剂 0.5 0.6 1 0.5 1
润湿剂 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2
成膜助剂 1 1.5 1.6 2 1.2
去离子水 6 6.5 9 10 11
金属净洗粉 0 0 1 2 2
可分散乳胶粉 0 0 0 2 5
合计 100 100 100 100 100
制备方法是：
1、将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、中和剂、去离子水采用400-600转/分搅拌均匀，测试PH值，将其PH值调整至9-10；
2、采用去离子水将抑泡剂、分散剂稀释后加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5-10分钟；
3、边采用400-600转/分转速边搅拌边加入国标红丹粉、环保磷酸锌、沉淀硫酸钡、超磷锌白、水合硅酸镁，采用800-1000转/分分散15-20分钟，采用卧式砂磨机将细度研磨至45微米；
4、采用去离子水分别将消泡剂、润湿剂、防闪锈剂稀释后加入生产缸中，过程中采用400-600转/分边搅拌边加入；
5、采用去离子水将可分散乳胶粉和金属净洗粉溶解后，加入生产缸中，过程中采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
6、加入成膜助剂、复合催干剂、防结皮剂、增稠剂、缓蚀剂，采用600-800转/分搅拌10-15分钟；
7、采用去离子水调整粘度，采用中和剂调整成品PH值至8-9。
性能测试
试验方法是：直接采用去离子蒸馏水进行稀释至喷涂粘度(60-70S，T-4杯)，取耐盐雾测试钢板及标准马口铁片表面不作任何处理，尽量保留其表面的铁锈、油污等，将已经调好涂料喷涂于素材上，耐盐雾测试钢板厚度控制在80-100μm，常规性能测试板漆膜厚度控制在20-30μm，待48小时完全实干后做综合性能测试，熟化7天后测试耐盐雾性能。
干燥时间依照GB/T1728、附着力依照GB/T5210、冲击性依照GB/T1732、弯曲依照GB/T6742、粘度依据GB/T6753.3-98、不挥发物依据GB/T1725、耐化学性能依据GB/T1763、耐中性盐雾依照GB/T1771、贮存稳定性依据GB/T6753.3-86，综合性能与CN 101215441A水性醇酸带锈防锈底漆进行对比。
表2：实施例1-5与CN 101215441性能对比
通过以上试验对比分析，可以看出，当配方中不加入金属净化剂时，对带锈带油不抛丸钢材表面附着力较差，尤其从2方可以看出，当加入金属净化剂后，对不处理钢材表面附着力明显提升，当量增加并且结合可分散乳胶粉后，附着力可达到0级，体现出非常优异的附着力及耐盐雾性能。此款产品在各类不处理的钢材上具有非常优异的附着力、防腐能力强，耐盐雾性能可达到1500h以上表面不起泡不生锈，耐盐水性能非常优异，浸泡于3％氯化钠溶液中480h无起泡无生锈现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免钢材前处理的防锈底漆，其特征在于：包括按照质量分数计的如下组分：水性醇酸树脂20-30％、水性环氧酯树脂10-15％、国标红丹粉25-30％、环保磷酸锌5-7％、超磷锌白5-8％、沉淀硫酸钡5-8％、缓蚀剂2-4％、水性分散剂0.2-0.3％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性抑泡剂0.1-0.2％、水合硅酸镁1-1.5％、水性复合催干剂0.5-1％、水性防结皮剂0.2-0.4％、水性增稠剂0.5-1％、中和剂0.5-1％、防闪锈剂0.5-1％、成膜助剂1-2％、水性润湿剂0.1-0.2％、金属净洗粉1-2％、可分散乳胶粉2-5％、去离子水6.0-11.0％。
2.一种权利要求1所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：其制作工艺步骤包括：
步骤a.将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、中和剂、去离子水加入并搅拌，调整PH值；
步骤b.采用去离子水将抑泡剂、分散剂稀释后加入生产缸中，搅拌；
步骤c.边搅拌边加入国标红丹粉、环保磷酸锌、沉淀硫酸钡、超磷锌白、水合硅酸镁，再分散，然后研磨；
步骤d.采用去离子水分别将消泡剂、润湿剂、防闪锈剂稀释后加入生产缸中，边搅拌边加入；
步骤e.采用去离子水将可分散乳胶粉和金属净洗粉溶解后，加入生产缸中，过程中搅拌；
步骤f.加入成膜助剂、复合催干剂、防结皮剂、增稠剂、缓蚀剂，搅拌；
步骤g.采用去离子水调整粘度，采用中和剂调整成品PH值；
步骤h.干板实现，包括调整喷涂粘度、喷涂、干板放置、熟化、测试耐盐雾性能。
3.根据权利要求2所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤a的具体工艺为将水性醇酸树脂、水性环氧酯树脂、中和剂、去离子水采用400-600转/分搅拌均匀，测试PH值，将其PH值调整至9-10。
4.根据权利要求3所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤b的具体工艺为采用去离子水将抑泡剂、分散剂稀释后加入生产缸中，采用400-600转/分搅拌5-10分钟。
5.根据权利要求4所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤c的具体工艺为边采用400-600转/分转速边搅拌边加入国标红丹粉、环保磷酸锌、沉淀硫酸钡、超磷锌白、水合硅酸镁，采用800-1000转/分分散15-20分钟，采用卧式砂磨机将细度研磨至45微米。
6.根据权利要求5所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤d的具体工艺为采用去离子水分别将消泡剂、润湿剂、防闪锈剂稀释后加入生产缸中，过程中采用400-600转/分边搅拌边加入。
7.根据权利要求6所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤e的具体工艺为采用去离子水将可分散乳胶粉和金属净洗粉溶解后，加入生产缸中，过程中采用400-600转/分搅拌10-15分钟。
8.根据权利要求7所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤f的具体工艺为加入成膜助剂、复合催干剂、防结皮剂、增稠剂、缓蚀剂，采用600-800转/分搅拌10-15分钟。
9.根据权利要求8所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤g的具体工艺为采用去离子水调整粘度，采用中和剂调整成品PH值至8-9。
10.根据权利要求9所述的免钢材前处理的防锈底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤h的干板实现具体工艺为：直接采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为60-70S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后测试耐盐雾性能，耐盐雾性能的干板漆膜厚度控制在80-100μm。
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