CN114231133A - 一种水性金属防锈漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性金属防锈漆，包括有底漆、面漆和去离子水；所述底漆包括以下成分：水性丙烯酸改性环氧酯、硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A和分散剂A；所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B和分散剂B；该水性金属防锈漆防腐性能好，干燥快，耐水性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性金属防锈漆。
背景技术
防锈漆是一种可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。主要分为物理性和化学性防锈漆两大类。前者靠颜料和漆料的适当配合，形成致密的漆膜以阻止腐蚀性物质的侵入，如铁红、铝粉、石墨防锈漆等；后者靠防锈颜料的化学抑锈作用，如红丹、锌黄防锈漆等。用于桥梁、船舶、管道等金属的防锈。
基于目前环保的需求，水性漆相比于油性漆的市场受欢迎程度明显更高，而目前的水性漆存在着防腐性能差，干燥慢，初期耐水差以及成本较高的情况，阻碍了水性防锈漆在市场的推广及应用。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种防腐性能好，干燥快，耐水性强的水性金属防锈漆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种水性金属防锈漆，包括有底漆、面漆和去离子水；
所述底漆包括以下成分：水性丙烯酸改性环氧酯、硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A和分散剂A；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B和分散剂B。
进一步的，所述底漆包括以下重量份的成分：水性丙烯酸改性环氧酯10-20份、硅酸镁铝无机凝胶5-10份、磷酸锌3-5份、丙二醇1-3份、聚乙烯蜡1-3份、乳化剂A 2-4份、消泡剂A1-2份、分散剂A 3-5份和去离子水5-15份；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20-40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1-3份、酸不溶木质素4-8份、氢氧化钙1-5份、钼酸钠2-4份、成膜助剂0.1-1份、乳化剂B 2-4份、消泡剂B1-2份、分散剂B1-3份和去离子水40-60份。
进一步的，所述乳化剂A为单硬脂酸甘油脂。
进一步的，所述消泡剂A为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
进一步的，所述分散剂A为酸钠、羧酸盐、硫酸酯盐、烷基季铵盐中的至少一种。
进一步的，所述成膜助剂为十二碳醇酯。
进一步的，所述乳化剂B为烷基酚磷酸酯和丙烯酸聚醚磷酸酯进行复配获得的复合乳化剂。
进一步的，所述消泡剂B为聚醚改性有机硅消泡剂或天然油脂。
进一步的，所述分散剂B为脂肪酸环氧乙烷加成物、聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亚胺衍生物中的至少一种。
进一步的，该水性金属防锈漆采用以下方法制备：
取水性丙烯酸改性环氧酯10-20份、硅酸镁铝无机凝胶5-10份、磷酸锌3-5份、丙二醇1-3份、聚乙烯蜡1-3份，加热至40-50℃，搅拌均匀后，得到混合物A，其中搅拌器真空度为0.03-0.05MPa；
向混合物A中加入乳化剂A 2-4份、消泡剂A1-2份、分散剂A 3-5份和去离子水5-15份，在60-70℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述底漆；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20-40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1-3份、酸不溶木质素4-8份、氢氧化钙1-5份、钼酸钠2-4份，加热至55-60℃，搅拌均匀后，得到混合物B，其中搅拌器真空度为0.03-0.05MPa；
向混合物B中加入成膜助剂0.1-1份、乳化剂B 2-4份、消泡剂B1-2份、分散剂B1-3份和去离子水40-60份，在50-60℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述面漆。
本发明的有益效果是：
涂膜硬度高，附着力好，防腐蚀性能及机械性能优异，采用了底漆与面漆相结合的方式，可以底漆面漆合用，也可以单独实用，通过在金属表面形成钝化保护层，使金属层与锈层连接到一起，提升涂料的附着力，另外加入了硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇和聚乙烯蜡来提高漆膜的润滑性和防锈性，并以成膜助剂在基材表面形成了薄薄的一层纳米级的膜来隔绝空气，在材料渗透金属表面微孔时形成结晶为涂层提供锚点，从而更好的抓住金属表面，进一步提高了附着力。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
一种水性金属防锈漆，包括有底漆、面漆和去离子水；
所述底漆包括以下重量份的成分：水性丙烯酸改性环氧酯10份、硅酸镁铝无机凝胶5份、磷酸锌3份、丙二醇1份、聚乙烯蜡1份、乳化剂A 2份、消泡剂A1份、分散剂A 3份和去离子水5份；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1份、酸不溶木质素4份、氢氧化钙1份、钼酸钠2份、成膜助剂0.1份、乳化剂B 2份、消泡剂B1份、分散剂B1份和去离子水40份。
所述乳化剂A为单硬脂酸甘油脂，所述消泡剂A为有机硅消泡剂，所述分散剂A为酸钠和羧酸盐。
所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述乳化剂B为烷基酚磷酸酯和丙烯酸聚醚磷酸酯进行复配获得的复合乳化剂，所述消泡剂B为天然油脂，所述分散剂B为脂肪酸环氧乙烷加成物和聚乙二醇型多元醇。
该水性金属防锈漆采用以下方法制备：
取水性丙烯酸改性环氧酯10份、硅酸镁铝无机凝胶5份、磷酸锌3份、丙二醇1份、聚乙烯蜡1份，加热至40℃，搅拌均匀后，得到混合物A，其中搅拌器真空度为0.03MPa；
向混合物A中加入乳化剂A 2份、消泡剂A1份、分散剂A 3份和去离子水5份，在60℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述底漆；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1份、酸不溶木质素4份、氢氧化钙1份、钼酸钠2份，加热至55℃，搅拌均匀后，得到混合物B，其中搅拌器真空度为0.03MPa；
向混合物B中加入成膜助剂0.1份、乳化剂B 2份、消泡剂B1份、分散剂B1份和去离子水40份，在50℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述面漆。
实施例2
一种水性金属防锈漆，包括有底漆、面漆和去离子水；
所述底漆包括以下重量份的成分：水性丙烯酸改性环氧酯20份、硅酸镁铝无机凝胶10份、磷酸锌5份、丙二醇3份、聚乙烯蜡3份、乳化剂A 4份、消泡剂A 2份、分散剂A 5份和去离子水15份；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物3份、酸不溶木质素8份、氢氧化钙5份、钼酸钠4份、成膜助剂1份、乳化剂B 4份、消泡剂B 2份、分散剂B 3份和去离子水60份。
所述乳化剂A为单硬脂酸甘油脂，所述消泡剂A为有机硅消泡剂，所述分散剂A为烷基季铵盐。
所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述乳化剂B为烷基酚磷酸酯和丙烯酸聚醚磷酸酯进行复配获得的复合乳化剂，所述消泡剂B为聚醚改性有机硅消泡剂，所述分散剂B为聚乙二醇型多元醇。
该水性金属防锈漆采用以下方法制备：
取水性丙烯酸改性环氧酯20份、硅酸镁铝无机凝胶10份、磷酸锌5份、丙二醇3份、聚乙烯蜡3份，加热至50℃，搅拌均匀后，得到混合物A，其中搅拌器真空度为0.05MPa；
向混合物A中加入乳化剂A 4份、消泡剂A 2份、分散剂A 5份和去离子水15份，在70℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述底漆；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物3份、酸不溶木质素8份、氢氧化钙5份、钼酸钠4份，加热至60℃，搅拌均匀后，得到混合物B，其中搅拌器真空度为0.05MPa；
向混合物B中加入成膜助剂1份、乳化剂B 4份、消泡剂B 2份、分散剂B3份和去离子水60份，在60℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述面漆。
实施例3
一种水性金属防锈漆，包括有底漆、面漆和去离子水；
所述底漆包括以下成分：水性丙烯酸改性环氧酯、硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A和分散剂A；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B和分散剂B。
进一步的，所述底漆包括以下重量份的成分：水性丙烯酸改性环氧酯15份、硅酸镁铝无机凝胶7份、磷酸锌4份、丙二醇2份、聚乙烯蜡2份、乳化剂A 3份、消泡剂A1份、分散剂A4份和去离子水10份；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物30份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物2份、酸不溶木质素6份、氢氧化钙3份、钼酸钠3份、成膜助剂0.5份、乳化剂B 3份、消泡剂B1份、分散剂B 2份和去离子水50份。
所述乳化剂A为单硬脂酸甘油脂，所述消泡剂A为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂，所述分散剂A为烷基季铵盐。
所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述乳化剂B为烷基酚磷酸酯和丙烯酸聚醚磷酸酯进行复配获得的复合乳化剂，所述消泡剂B为聚醚改性有机硅消泡剂，所述分散剂B为聚乙烯亚胺衍生物。
该水性金属防锈漆采用以下方法制备：
取水性丙烯酸改性环氧酯15份、硅酸镁铝无机凝胶7份、磷酸锌4份、丙二醇2份、聚乙烯蜡2份，加热至45℃，搅拌均匀后，得到混合物A，其中搅拌器真空度为0.04MPa；
向混合物A中加入乳化剂A 3份、消泡剂A1份、分散剂A 4份和去离子水10份，在65℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述底漆；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物30份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物2份、酸不溶木质素6份、氢氧化钙3份、钼酸钠3份，加热至55℃，搅拌均匀后，得到混合物B，其中搅拌器真空度为0.04MPa；
向混合物B中加入成膜助剂0.5份、乳化剂B 3份、消泡剂B1份、分散剂B 2份和去离子水50份，在55℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述面漆。
对比例1
采用未含有硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇制备的水性金属防锈漆，进行钢结构的涂覆施工。
取水性丙烯酸改性环氧酯、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A、分散剂A和去离子水制成底漆，对钢材表面进行清理，并在清理后将底漆喷涂在钢材表面，喷涂均匀后，采用热风固化；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B、分散剂B和去离子水制成面漆，对已固化的表面采用面漆进行二次喷涂。
对比例2
以及未含有丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠制备的水性金属防锈漆，进行钢结构的涂覆施工。
取水性丙烯酸改性环氧酯、硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A、分散剂A和去离子水制成底漆，对钢材表面进行清理，并在清理后将底漆喷涂在钢材表面，喷涂均匀后，采用热风固化；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B、分散剂B和去离子水制成面漆，对已固化的表面采用面漆进行二次喷涂。
性能测试：
对实施例1-3和对比例1-2制得的水性金属防锈漆，进行钢结构的涂覆后，进行性能测试，结果如下表所示：
由上述可知本发明实施例1-3制备的水性金属防锈漆，具有较好的干性、附着力、耐酸碱性、耐水性和耐候性。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水性金属防锈漆，其特征在于，包括有底漆、面漆和去离子水；
所述底漆包括以下成分：水性丙烯酸改性环氧酯、硅酸镁铝无机凝胶、磷酸锌、丙二醇、聚乙烯蜡、乳化剂A、消泡剂A和分散剂A；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物、酸不溶木质素、氢氧化钙、钼酸钠、成膜助剂、乳化剂B、消泡剂B和分散剂B。
2.根据权利要求1所述的水性金属防锈漆，其特征在于，
所述底漆包括以下重量份的成分：水性丙烯酸改性环氧酯10-20份、硅酸镁铝无机凝胶5-10份、磷酸锌3-5份、丙二醇1-3份、聚乙烯蜡1-3份、乳化剂A 2-4份、消泡剂A1-2份、分散剂A 3-5份和去离子水5-15份；
所述面漆包括以下重量份的成分：甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20-40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1-3份、酸不溶木质素4-8份、氢氧化钙1-5份、钼酸钠2-4份、成膜助剂0.1-1份、乳化剂B 2-4份、消泡剂B1-2份、分散剂B1-3份和去离子水40-60份。
3.根据权利要求1或2所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述乳化剂A为单硬脂酸甘油脂。
4.根据权利要求3所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述消泡剂A为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
5.根据权利要求4所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述分散剂A为酸钠、羧酸盐、硫酸酯盐、烷基季铵盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述成膜助剂为十二碳醇酯。
7.根据权利要求6所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述乳化剂B为烷基酚磷酸酯和丙烯酸聚醚磷酸酯进行复配获得的复合乳化剂。
8.根据权利要求7所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述消泡剂B为聚醚改性有机硅消泡剂或天然油脂。
9.根据权利要求8所述的水性金属防锈漆，其特征在于：所述分散剂B为脂肪酸环氧乙烷加成物、聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亚胺衍生物中的至少一种。
10.根据权利要求1或2所述的水性金属防锈漆，其特征在于，该水性金属防锈漆采用以下方法制备：
取水性丙烯酸改性环氧酯10-20份、硅酸镁铝无机凝胶5-10份、磷酸锌3-5份、丙二醇1-3份、聚乙烯蜡1-3份，加热至40-50℃，搅拌均匀后，得到混合物A，其中搅拌器真空度为0.03-0.05MPa；
向混合物A中加入乳化剂A 2-4份、消泡剂A1-2份、分散剂A 3-5份和去离子水5-15份，在60-70℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述底漆；
取甲基丙烯酸酯类与苯乙烯的混合物20-40份、丙烯酸与丙烯酰胺的混合物1-3份、酸不溶木质素4-8份、氢氧化钙1-5份、钼酸钠2-4份，加热至55-60℃，搅拌均匀后，得到混合物B，其中搅拌器真空度为0.03-0.05MPa；
向混合物B中加入成膜助剂0.1-1份、乳化剂B 2-4份、消泡剂B1-2份、分散剂B1-3份和去离子水40-60份，在50-60℃、常压下搅拌1h，冷却后即得所述面漆。
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