CN112898852A

CN112898852A - 一种水性免除锈涂料

Info

Publication number: CN112898852A
Application number: CN202110295153.3A
Authority: CN
Inventors: 向庆云; 周振宇; 蔡斌球
Original assignee: Shenzhen Haiduojia New Material Co ltd
Current assignee: Shenzhen Haiduojia New Material Co ltd
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2021-06-04

Abstract

本发明涉及一种水性免除锈涂料，包括如下重量百分比的组分：改性的自交联水性丙烯酸树脂58％‑64％、锌粉12％‑19％、颜料2％‑13％、硅烷渗透剂0.9％‑3％、羟基羧酸2％‑5％、分散剂0.5％‑1.5％、消泡剂0.3％‑0.6％、附着力添加剂0.5％‑2％、蒸馏水5％‑17％。该发明的涂料进行防锈施工时不需要进行前处理，方便施工，能有效解决已成型的建筑物上的防锈保护和翻新问题。

Description

一种水性免除锈涂料

技术领域

本发明涉及涂料，尤其是一种水性免除锈涂料。

背景技术

建筑物都有一个耐候性的问题，随着所处环境的不同，受到环境的影响都会产生影响其寿命的问题，特别是一些金属制品，在潮湿环境下极容易生锈，而金属制品在建筑中都是大量在使用的，一旦生锈其强度就会降低，产生潜在的危险。为了维持其足够的强度，就要对金属制品进行防护，生锈的还需要除锈，除锈时都需要进行前处理，需要喷砂或者使用钢丝球进行打磨，如在车辆、集装箱、船舶、机械、建筑、钢门窗、铁塔、管道、桥梁、广告牌、铁栏杆、锅炉等一切钢铁构件及锈蚀漆膜的表面重新做防锈涂层，在大型、重量大、和不易移动的铁件和钢结构上防锈施工也一直是费时费力的，由于其在已成型建筑物上所处位置的不同，有的部位不易进行相应的操作，无法进行防锈保护和翻新。

发明内容

针对现有的不足，本发明提供一种水性免除锈涂料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水性免除锈涂料，包括如下重量百分比的组分：改性的自交联水性丙烯酸树脂58％-64％、锌粉12％-19％、颜料2％-13％、硅烷渗透剂0.9％-3％、羟基羧酸2％-5％、分散剂0.5％-1.5％、消泡剂0.3％-0.6％、附着力添加剂0.5％-2％、蒸馏水5％-17％。

作为优选，所述附着力添加剂是十二碳醇酯和聚酯树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物中的任意一种或多种组成的混合物。

作为优选，所述羟基羧酸是柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的任意一种。

作为优选，所述颜料是防锈颜料。

作为优选，所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是阳离子型丙烯酸树脂。

作为优选，所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是由具有如下分子式结构的单体合成，

其中：R₁为N-H或O原子，R₂-R₄为H原子或羟基，R₅为羟基，N为氮原子，X为阴离子或阴离子基团。

作为优选，所述改性的自交联水性丙烯酸树脂包括如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸二甲胺基乙酯7％-15％、甲基丙烯酸羟乙酯15％-25％、甲基丙烯酸四氢康基酯10％-20％、N-羟甲基丙烯酰胺3％-5％、苯乙烯15％-20％、丙烯酸丁酯13％-20％、甲基丙烯酸异冰片酯0％-10％、偶氮二异丁腈1％-3％、十二烷基硫醇0％-1％、N,N-二甲基甲酰胺7％-11％、丙二醇甲醚醋酸酯16％-23％、冰醋酸1％-3％。

本发明的有益效果在于：该发明的涂料进行防锈施工时不需要进行前处理，方便施工，能有效解决已成型的建筑物上的防锈保护和翻新，其中的锌粉活性比铁的活性高，能有效的避免底材铁的反应，使其表面得以钝化、缓蚀，对其进行了保护，羟基羧酸则能和铁锈反应形成螯合物，而所形成的螯合物与底材具有极强的附着力，进一步将底材予以钝化，硅烷渗透剂对底材上的锈层有足够强的渗透能力，能充分的润湿并渗透整个锈层，使得锈层能粘接成为连续的封闭性涂层，同时改性丙烯酸树脂中的活性基团又能与铁锈中的铁发生反应将其转化为稳定的涂层附着在底材上，施工时不需要对铁锈进行处理就可直接施工，能有效解决已成型的建筑物上的防锈保护和翻新问题。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合实施例对本发明作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例，一种水性免除锈涂料，包括如下重量百分比的组分：改性的自交联水性丙烯酸树脂58％-64％、锌粉12％-19％、颜料2％-13％、硅烷渗透剂0.9％-3％、羟基羧酸2％-5％、分散剂0.5％-1.5％、消泡剂0.3％-0.6％、附着力添加剂0.5％-2％、蒸馏水5％-17％。改性的自交联水性丙烯酸树脂中的活性基团能与铁锈中的铁发生反应并将其转化为稳定的涂层附着在底材上，同时还能阻止外部水的进入，同时在其固化过程中形成三维网状结构，使得涂料涂布后涂膜的耐水性、耐溶剂型、耐污染性以及硬度都得到极大的提高，所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是阳离子型丙烯酸树脂，就避免了底材上产生电化学反应底材被进一步溶解，对底材的保护性能得以提高；锌粉活性比铁的活性高，能有效的避免底材铁的反应，使其表面得以钝化、缓蚀，对其进行了保护；颜料既可以是常规的颜料，也可以是能防止金属表面发生化学或电化学腐蚀的颜料来实现物理防锈和化学防锈的双重功能，优选所述颜料是防锈颜料，比如非活性的铝粉、石墨、氧化铁红、活性的氧化锌、碱式铬酸铅以及红丹、锌铬黄等；硅烷渗透剂对底材上的锈层有足够强的渗透能力，能充分的润湿并渗透整个锈层，使得锈层能粘接成为连续的封闭性涂层；羟基羧酸则能和铁锈反应形成螯合物，而所形成的螯合物与底材具有极强的附着力，能进一步将底材予以钝化，所述羟基羧酸是柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的任意一种，都有较强的螯合能力，形成的螯合物溶解度低，就附着在底材上，对底材予以钝化，此时可以使柠檬酸与氨反应生成柠檬酸铵，然后使柠檬酸铵和羟基乙酸混合形成混合物来增强其螯合能力；附着力添加剂则又进一步增强了涂料在底材上的附着力，所述附着力添加剂是十二碳醇酯和聚酯树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物中的任意一种或多种组成的混合物，其中的十二碳醇酯吸收在改性丙烯酸树脂上并软化它，并同聚酯树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物中的任意一种或多种共同作用，增加丙烯酸树脂的结合力，形成稳定的膜结构，保持与底材的不脱层，使用寿命更长；聚酯树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物在改性丙烯酸树脂的基础上能进一步的对其进行改性，增强与底材之间的结合力，其中聚酯树脂与底材之间可形成一定的化学结合，与底材间形成化学结合力，同时又与改性丙烯酸树脂之间的相互作用结合在一起，就提高了涂料的附着力；硅烷偶联剂一方面能增强对丙烯酸树脂的改性，另一方面在涂布后在遇到无机表面的水分时，就水解生成硅醇基，进而和底材表面上的羟基形成氢氧键或缩合成Si-O-M(M代表无机表面)共价键，增强了结合力，同时硅烷各分子间的硅醇基又能相互缩合形成网状结构的覆盖膜，增强了延展性，避免涂层的开裂；钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物同硅烷偶联剂一样，它们分子中的相应官能团都会与无机底材表面的吸附水经水解而结合，形成化学键，增强与底材的结合力。这样的涂料能形成稳定的连续的封闭性涂层，涂料与底材具有极强的结合力，能钝化底材，并能与铁锈中的铁发生反应，避免了底材在有残余铁锈存在的情况下产生的电化学反应，对底材进行了保护，不需要除去铁锈还能利用铁锈，施工时不需要对铁锈进行处理就可直接施工，方便施工，能有效解决已成型的建筑物上的防锈保护和翻新问题。

进一步的改进，所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是由具有如下分子式结构的单体合成，

其中：R₁为N-H或O原子，R₂-R₄为H原子或羟基，R₅为羟基，N为氮原子，X为阴离子或阴离子基团，比如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酰胺乙基二甲基胺(DMAEMA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(CMA)、丙烯酰氧乙基二甲基盐酸胺(CHA)等，对铁等黑色金属具有缓蚀保护功能，能有效的保护底材。所述改性的自交联水性丙烯酸树脂包括如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸二甲胺基乙酯7％-15％、甲基丙烯酸羟乙酯15％-25％、甲基丙烯酸四氢康基酯10％-20％、N-羟甲基丙烯酰胺3％-5％、苯乙烯15％-20％、丙烯酸丁酯13％-20％、甲基丙烯酸异冰片酯0％-10％、偶氮二异丁腈1％-3％、十二烷基硫醇0％-1％、N,N-二甲基甲酰胺7％-11％、丙二醇甲醚醋酸酯16％-23％、冰醋酸1％-3％，其合成工艺流程依次是首先将作为丙烯酸单体的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸四氢康基酯、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯，作为引发剂的偶氮二异丁腈在DMF中溶解混合，然后往其中加入作为链转移剂的液体十二烷基硫醇搅拌混合形成混合单体溶液，接着将混合单体溶液在约3小时的时间内均匀滴加在由N,N-二甲基甲酰胺和丙二醇甲醚醋酸酯组成的助溶剂中，此时助溶剂的温度保持在85℃，滴加完毕后保持温度在85℃保温1.5小时形成丙烯酸树脂粗产物，接着将粗产物处理得到纯度较高的丙烯酸树脂，然后降温到50℃并同时加入作为中和剂的冰醋酸调节pH值在5.8左右，得到改性的自交联的阳离子丙烯酸树脂。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种水性免除锈涂料，其特征在于：包括如下重量百分比的组分：改性的自交联水性丙烯酸树脂58％-64％、锌粉12％-19％、颜料2％-13％、硅烷渗透剂0.9％-3％、羟基羧酸2％-5％、分散剂0.5％-1.5％、消泡剂0.3％-0.6％、附着力添加剂0.5％-2％、蒸馏水5％-17％。

2.根据权利要求1所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述附着力添加剂是十二碳醇酯和聚酯树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯高分子化合物中的任意一种或多种组成的混合物。

3.根据权利要求1所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述羟基羧酸是柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的任意一种。

4.根据权利要求1所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述颜料是防锈颜料。

5.根据权利要求1所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是阳离子型丙烯酸树脂。

6.根据权利要求5所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述改性的自交联水性丙烯酸树脂是由具有如下分子式结构的单体合成，

7.根据权利要求5所述水性免除锈涂料，其特征在于:所述改性的自交联水性丙烯酸树脂包括如下重量百分比的组分：甲基丙烯酸二甲胺基乙酯7％-15％、甲基丙烯酸羟乙酯15％-25％、甲基丙烯酸四氢康基酯10％-20％、N-羟甲基丙烯酰胺3％-5％、苯乙烯15％-20％、丙烯酸丁酯13％-20％、甲基丙烯酸异冰片酯0％-10％、偶氮二异丁腈1％-3％、十二烷基硫醇0％-1％、N,N-二甲基甲酰胺7％-11％、丙二醇甲醚醋酸酯16％-23％、冰醋酸1％-3％。