CN107502098B - 一种钢结构水性带锈防锈涂料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构水性带锈防锈涂料，其包括A液和B液，A液为钢结构铁锈转锈液，由复合有机酸、渗透剂、纳米二氧化钛和水组成；所述的B液为水性纳米丙烯酸防腐涂料，由纳米丙烯酸乳液、纳米二氧化钛、氧化石墨烯等组成。本发明的水性带锈防锈涂料可以将生锈钢结构表面的铁锈进行很好的转化。且采用将钢结构铁锈转锈液与水性纳米丙烯酸防腐涂料进行分开涂刷的工艺，在保证涂料良好的防腐性能同时，可最大程度的提高涂料的存放时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢结构水性带锈防锈涂料及其使用方法。
背景技术
我国每年因腐蚀所造成的经济损失相当巨大，超过了风灾、火灾和地震等自然灾害所造成损失的总和。随着金属用量的増加,其损失还将不断増大。每年因钢铁腐蚀而报废的结构约占钢铁成产总产量的20％上,所以钢结构的防腐是必须要做的一项工作。
涂料防腐是钢结构防腐蚀的重要手段，传统的溶剂型带锈涂料存在三个缺点：一是施工前需要大规模的除锈，此项除锈工作占据整个除锈工作的40％；二是以有机物为溶剂的涂料，VOC大、污染环境、浪费资源、不安全，且锈蚀转化不彻底；三是大多数带锈涂料是酸性体系，使得涂料的储存时间较短。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供一种钢结构水性带锈防锈涂料及其使用方法，该涂料包括A液和B液，使用时分开涂刷，存储时间长，且可实现带锈防锈，转锈彻底，安全环保。
本发明的钢结构水性带锈防锈涂料，包括A液和B液；所述的A液为钢结构铁锈转锈液，由复合有机酸、渗透剂、纳米二氧化钛和水组成；所述的B液为水性纳米丙烯酸防腐涂料，由纳米丙烯酸乳液、纳米二氧化钛、氧化石墨烯、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、防锈填料，防锈颜料、增稠剂和去离子水组成。
所述的A液中复合有机酸为：单宁酸、邻苯二酚、邻苯三酚、水杨酸、植酸的混合。复合有机酸中以质量百分比计，其组成为：单宁酸25％-35％、邻苯二酚15％-25％、邻苯三酚15％-25％、水杨酸5％-15％和植酸5％-15％。A液中复合有机酸、渗透剂、纳米二氧化钛和水的质量比例为：复合有机酸35％-45％、渗透剂5％-15％、纳米二氧化钛5％-15％和水35％-45％。其中渗透剂可以采用异丙醇。
所述的B液中纳米丙烯酸乳液，其中丙烯酸为纳米尺度，pH为7.5-9.0，固含46±2％，Tg值为50℃，B液中纳米丙烯酸乳液质量比例不小于60％。B液中氧化石墨烯的质量比例为0.1％-0.2％，所述的氧化石墨烯为水溶性单层氧化石墨烯分散液，溶解后单层含量为99％以上(单层氧化石墨烯在总氧化石墨烯中的占比)，氧化石墨烯微片大小为500纳米-5微米，厚度为0.8-1.2纳米。B液的质量百分比组成可以如下：纳米丙烯酸乳液60-65％，纳米二氧化钛0.1％-0.2％，氧化石墨烯0.1％-0.2％，成膜助剂7％-9％，防冻剂0.5％-1％，消泡剂0.3％-0.4％，润湿剂0.3％-0.4％、分散剂1％-2％、防锈填料5％-6％，防锈颜料5％-6％、体质填料10％-15％，增稠剂0.3％-0.5％和去离子水5％-6％。
所述的成膜助剂为二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚或者醇酯十二中的一种或者二种。所述的防冻剂可以为乙二醇。所述的消泡剂可以为有机硅消泡剂。所述的润湿剂可以为迪高KL245。所述的分散剂可以为迪高740W。所述的防锈填料可以为通用型三聚磷酸铝。所述的防锈颜料可以为氧化铁红。所述的体质填料可以为4000目的滑石粉。所述的增稠剂可以为万华A401。
所述的A液、B液中所采用的纳米二氧化钛均为锐钛型二氧化钛，其直径在10nm-100nm之间。
上述的钢结构水性带锈防锈涂料的使用方法，包括如下步骤：将A液和B液采用分开涂刷的工艺，先在生锈钢结构表面涂刷A液，待A液实干后再涂刷B液。
所述的生锈钢结构表面的锈层厚度最好控制在100um以下，如果锈层过厚或者存在浮锈，则应该进行轻微除锈。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用纳米丙烯酸乳液相对于使用普通丙烯酸乳液，由于纳米丙烯酸乳液中丙烯酸颗粒直径更小，其成膜后更加光滑，综合性能比使用普通的丙烯酸乳液高。
2.本发明采用纳米二氧化钛相对于不使用纳米二氧化钛，由于纳米二氧化钛有较高的热稳定性，无毒性，非迁移性等性质，其乳液耐水性，耐盐雾性等性质更好。
3.本发明采用氧化石墨烯相对于不使用氧化石墨烯，明显降低涂层的孔洞和缺陷，氧化石墨烯分散均匀，氧化石墨烯微小颗粒填充到涂层中的孔洞和缺陷中。而且氧化石墨烯可以是铁腐蚀的电位增大，使得腐蚀不容易发生，从而增强了涂料的防腐能力。
具体实施方式
下述实例中A液配方均相同，为：复合有机酸取共50g(其中单宁酸25％-35％、邻苯二酚15％-25％、邻苯三酚15％-25％、水杨酸5％-15％、植酸5％-15％)、渗透剂(异丙醇)10g、纳米二氧化钛10g和水50g混合。仅B液成分不同：
实施例1
普通丙烯酸乳液65g，B液其余组分为：成膜助剂7g，防冻剂0.5g，消泡剂0.3g，润湿剂0.3g、分散剂2g、防锈填料5g，防锈颜料5g、体质填料10g，增稠剂0.3g和去离子水5g；
实施例2
纳米丙烯酸乳液65g，B液其余组分同实施例1；
实施例3
纳米丙烯酸乳液65g，纳米二氧化钛0.2g、B液其余组分同实施例1；
实施例4
纳米丙烯酸乳液65g，氧化石墨烯0.2g、B液其余组分同实施例1；
实施例5
纳米丙烯酸乳液65g，氧化石墨烯0.2g，纳米二氧化钛0.2g、B液其余组分同实施例1；
上述各实施例的组分及性质对比如下表：
基材处理：用水刀、钢刷、电动刷等工具把金属表面浮锈不牢固异物处理干净。
将A液涂覆在上述除浮锈后带锈蚀的钢铁工件表面，约10～20分钟铁锈会形成黑色螯合物，需要等到表干后才可进行后续涂装工序。等A液表干后，涂刷B液，等实干后，涂刷水性面漆。涂刷各实施例的B液后表干、实干时间以及最终涂层的耐盐雾、耐水性能如表中所示。
以上举例为本发明的具体实施例，显然本适应发明不局限于以上实施例，本领域的普通技术人员从本发明公开的内容直接导出或者联想到的变形均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种钢结构水性带锈防锈涂料，其特征在于，所述的涂料包括A液和B液；所述的A液为钢结构铁锈转锈液，由复合有机酸35％-45％、渗透剂5％-15％、纳米二氧化钛5％-15％和水35％-45％按质量百分比组成，其中，复合有机酸以质量百分比计，其组成为单宁酸25％-35％、邻苯二酚15％-25％、邻苯三酚15％-25％、水杨酸5％-15％和植酸5％-15％；所述的B液为水性纳米丙烯酸防腐涂料，由纳米丙烯酸乳液60-65％、纳米二氧化钛0.1％-0.2％、氧化石墨烯0.1％-0.2％、成膜助剂7％-9％、防冻剂0.5％-1％、消泡剂0.3％-0.4％、润湿剂0.3％-0.4％、分散剂1％-2％、防锈填料5％-6％、防锈颜料5％-6％、体质填料10％-15％，增稠剂0.3％-0.5％和去离子水5％-6％按质量百分比组成。
2.根据权利要求1所述的钢结构水性带锈防锈涂料，其特征在于，所述的B液中纳米丙烯酸乳液，其中丙烯酸为纳米尺度，pH为7.5-9.0，固含46±2％，Tg值为50℃，B液中纳米丙烯酸乳液质量比例不小于60％。
3.根据权利要求1所述的钢结构水性带锈防锈涂料，其特征在于，所述的B液中氧化石墨烯为水溶性单层氧化石墨烯分散液，溶解后单层含量为99％以上，氧化石墨烯微片大小为500纳米-5微米，厚度为0.8-1.2纳米。
4.根据权利要求1所述的钢结构水性带锈防锈涂料，其特征在于，所述的A液中渗透剂为异丙醇。
5.根据权利要求1所述的钢结构水性带锈防锈涂料，其特征在于，所述的A液、B液中所采用的纳米二氧化钛均为锐钛型二氧化钛，其直径在10nm-100nm之间。
6.一种如权利要求1所述的钢结构水性带锈防锈涂料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述的A液和B液采用分开涂刷的工艺，先在生锈钢结构表面涂刷A液，待A液实干后再涂刷B液。
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