CN115895318B - 一种水性工业涂料高效防闪锈剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性工业涂料高效防闪锈剂及其应用，由以下质量百分比的原料组成：醇胺型硼酸酯18.0～57.0％；含氨基的有机磷酸胺类化合物12.0～44.0％；锌铵络合物4.0～25.0％；双子型炔醇醚有机硅润湿剂1.0‑8.0％；成膜助剂5.0～15.0％；余量为去离子水。本发明效果优异、长效性好、涂层易干燥，不影响涂层附着力等问题的水性工业涂料防闪锈剂。
Description
技术领域
本发明涉及防闪锈的技术领域，尤其涉及一种水性工业涂料高效防闪锈剂及其应用。
背景技术
水性涂料以水为主要溶剂，对人体与环境危害小，并且具有施工方便、安全性好、易于储存运输等特点，已成为现代涂料的重要发展方向。目前水性涂料在建筑涂料和木器涂料领域得到了广泛应用，但在工业涂料方面的使用还存在应用受限。在工业钢铁表面使用水性涂料，在干燥过程由于有水和氧的存在极容易发生腐蚀，即称之为闪锈。特别是在高碳钢或者铸铁件上涂刷水性涂料，闪锈问题很难解决,通常需要添加防闪锈剂来避免闪锈的发生。
目前市场上常用的水性涂料防闪锈剂均存在应用于水性涂料后，施工涂层不易干燥、防闪锈长效性差、涂层与基材间附着力不良，达不到良好的防闪效果等问题。
有鉴于此，有必要提供一种防闪锈剂，以解决现有防闪锈剂存在的问题。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一款防闪锈效果优异、长效性好、涂层易干燥，不影响涂层附着力等问题的水性工业涂料防闪锈剂。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种水性工业涂料高效防闪锈剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
醇胺型硼酸酯18.0～57.0％；
含氨基的有机磷酸胺类化合物12.0～44.0％；
锌铵络合物4.0～25.0％；
双子型炔醇醚有机硅润湿剂1.0-8.0％；
成膜助剂5.0～15.0％；
余量为去离子水。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的水性工业涂料高效防闪锈剂进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述所述醇胺型硼酸酯为一乙醇胺硼酸脂、二乙醇胺硼酸脂、三乙醇胺硼酸脂中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，所述含氨基的有机磷酸胺类化合物为氨基三亚甲基叉膦酸胺、多氨基多醚基亚甲基膦酸胺、二乙烯三胺五甲叉膦酸胺中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，所述锌铵络合物为乙二胺四乙酸锌二铵。
作为上述技术方案的改进，所述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构如下：
其中，a为1至6之间的整数，m为2-18之间的整数，n为0-10之间的整数，x为1至10之间的整数，y为0至12之间的整数。
作为上述技术方案的改进，所述成膜助剂为聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)m(CH3CH2CH2O)nH，其中m为10至35之间的整数，n为5至20之间的整数。
一种如上所述的水性工业涂料高效防闪锈剂的应用，所述水性工业涂料高效防闪锈剂应用于水性工业涂料中。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的水性工业涂料高效防闪锈剂的应用进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述：该防闪锈应用在水性工业涂料，其占水性工业涂料的质量百分含量为0.05-5.0％。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明防闪锈剂中的醇胺型硼酸酯、氨基有机磷酸胺化合物，具有硼酸酯基、胺基、磷酸胺基等极性基团，在水性体系下，其中多种胺基中N+的强正电对金属基材表面多余的电子具有较强的吸附作用，可以形成稳定的物理吸附。另外N可提供未共用的孤对电子与金属表面存在的空d轨道形成配位键，并以共价结合进行化学式吸附。同时N与B还可形成分子间的配位，可有效提高极性基团和金属表面的吸附能力。此外，防闪锈剂中的P对金属表面具有一定的磷化和钝化作用，进一步增强了涂层的附着力和耐蚀性能。
(2)本发明防闪锈剂中的锌铵络合物，当所述防闪锈剂应用到涂料并涂覆于金属基材时，所述锌铵络合物可与基材表面的金属离子进行螯合作用，使得所述防闪锈剂牢固地吸附于金属基材表面，避免金属离子与水及氧气发生电化学腐蚀，防止金属基材表面闪锈形成。
(3)本发明防闪锈剂中的双子型炔醇有机硅润湿剂具有极佳的静、动态表面活性，运用到防闪锈剂中可有效降低涂层的表面张力，显著提高防闪锈剂的对基材的浸润性，使涂层迅速覆盖到金属表面的微观孔隙，保证涂层更加连续、致密。同时润湿剂分子中包含的长碳链烷基和硅氧烷链在金属表面垂直分布，形成一层排列紧密的吸附保护膜，避免金属腐蚀。
(4)本发明防闪锈剂中的聚乙二醇嵌段聚醚成膜助剂一端为亲水性的羟基与聚氧乙烯极性链段，另一端为憎水性的聚氧丙烯非极性链段。其中极性羟基链段可与金属表面的基材形成有效吸附，而憎水性链段形成的致密分子膜可隔绝空气与基材的接触，对金属表面起到屏蔽作用。并且还可提高漆膜与基材的附着力，达到对金属基材的长效保护作用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是市场样1、2与实施例1-5应用测试对比图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
下述实施例中，双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构通式如下：
其中，a为1至6之间的整数，m为2-18之间的整数，n为0-10之间的整数，x为1至10之间的整数，y为0至12之间的整数。
实施例1
一种水性工业涂料高效防闪锈剂，由以下组分按重量比复配而成：三乙醇胺硼酸酯45.0％、氨基三亚甲基叉膦酸胺21.0％、乙二胺四乙酸锌二铵14.0％、双子型炔醇醚有机硅润湿剂2.0％、聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)30(CH3CH2CH2O)14H 8.0％、去离子水余量。
上述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构式中：a为整数5，m整数14，n为整数2，x为整数8，y为整数10。
实施例2
一种水性工业涂料高效防闪锈剂，由以下组分按重量比复配而成：二乙醇胺硼酸酯31.0％、多氨基多醚基亚甲基膦酸胺28.0％、乙二胺四乙酸锌二铵20.0％、双子型炔醇醚有机硅润湿剂6.0％、聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)22(CH3CH2CH2O)5H 7.0％、去离子水余量。
上述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构式中：a为整数2，m为整数6，n为整数3，x为整数1，y为整数0。
实施例3
一种水性工业涂料高效防闪锈剂，由以下组分按重量比复配而成：乙醇胺硼酸酯25.0％、二乙烯三胺五甲叉膦酸胺37.0％、乙二胺四乙酸锌二铵16.0％、双子型炔醇醚有机硅润湿剂5.0％、聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)35(CH3CH2CH2O)18H 12.0％、去离子水余量。
上述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构式中：a为整数1，m为整数6，n为整数1，x为整数4，y为整数5。
实施例4
一种水性工业涂料高效防闪锈剂，由以下组分按重量比复配而成：二乙醇胺硼酸酯51.0％、多氨基多醚基亚甲基膦酸胺17.0％、乙二胺四乙酸锌二铵13.0％、双子型炔醇醚有机硅润湿剂2.0％、聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)18(CH3CH2CH2O)8H 5.0％、去离子水余量。
上述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构式中：a为整数2，m为整数4，n为整数0，x为整数10，y为整数12。
实施例5
一种水性工业涂料高效防闪锈剂，由以下组分按重量比复配而成：三乙醇胺硼酸酯27.0％、氨基三亚甲基叉膦酸胺28.0％、乙二胺四乙酸锌二铵22.0％、双子型炔醇醚有机硅润湿剂3.0％、聚乙二醇嵌段聚醚HO(CH2CH2O)10(CH3CH2CH2O)10H 13.0％、去离子水余量。
上述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构式中：a为3，m为整数6，n为整数1，x为整数5，y为整数7。
上述实施例1-5制备的水性工业涂料防闪锈样品与市场样，相同条件下测定样品在水性工业涂料中的防闪锈性能，测试配方如表1，测试结果如表2：
表1水性工业漆参考配方
| 组分 | 含量/％ |
| 2115羟丙乳液 | 60 |
| 钛白水浆 | 30 |
| 润湿剂604 | 0.2 |
| 流平剂410 | 0.2 |
| 消泡剂7072 | 0.2 |
| 中和剂DMAE | 0.1 |
| 防闪锈剂(测试样) | 0.5 |
| 成膜助剂DG02 | 3 |
| 增稠剂299 | 0.2 |
| 纯水 | 余量 |
上述制备的水性工业漆按漆膜一般制备法(GB/T 1727-2021)对马口铁片进行制样，并对制样后试片表面闪锈情况进行进行观察，根据闪锈程度进行评级(0至5级：0级代表无闪锈，5级代表严重闪锈)。同时根据国标漆膜附着力测定法(GB 1720-1979)，对试片表面进行附着力测试。测试结果如下表2、试片表面闪锈情况如图1：
表2不同防闪锈剂样品测试结果
从图1及表2数据可看出上述实施例1-5所得防闪锈剂样品均有良好的防闪锈效果，防闪锈效果明显好于市场样1、样2，并且在试片制备过程中涂层易干燥，不影响涂层与基材间附着力，长时间湿热环境下考察依然有良好的防闪锈效果，具有良好的长效性及稳定性。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种水性工业涂料高效防闪锈剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
醇胺型硼酸酯 18.0～57.0%；
含氨基的有机磷酸胺类化合物12.0～44.0%；
锌铵络合物4.0～25.0%；
双子型炔醇醚有机硅润湿剂 1.0-8.0%；
成膜助剂5.0～15.0%；
余量为去离子水；
所述醇胺型硼酸酯为一乙醇胺硼酸脂、二乙醇胺硼酸脂、三乙醇胺硼酸脂中的一种或多种；
所述含氨基的有机磷酸胺类化合物为氨基三亚甲基叉膦酸胺、多氨基多醚基亚甲基膦酸胺、二乙烯三胺五甲叉膦酸胺中的一种或多种；所述锌铵络合物为乙二胺四乙酸锌二铵；所述双子型炔醇醚有机硅润湿剂结构如下：
；
其中，a为1至6之间的整数，m为2-18之间的整数，n为0-10之间的整数，x为1至10之间的整数，y为0至12之间的整数。
2.如权利要求1所述的水性工业涂料高效防闪锈剂，其特征在于：所述成膜助剂为聚乙二醇嵌段聚醚 HO(CH2CH2O)m(CH3CH2CH2O)nH，其中m为10至35之间的整数，n为5至20之间的整数。
3.一种如权利要求1-2之一所述的水性工业涂料高效防闪锈剂的应用，其特征在于：所述水性工业涂料高效防闪锈剂应用于水性工业涂料中。
4.如权利要求3所述的水性工业涂料高效防闪锈剂水性工业涂料高效防闪锈剂的应用，其特征在于：该防闪锈应用在水性工业涂料，其占水性工业涂料的质量百分含量为0.05-5.0%。
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| CN111662774A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-15 | 武汉迪赛环保新材料股份有限公司 | 一种用于螺纹钢表面处理的碱性硅烷掺杂硼酸酯水性环保防锈剂 |
| CN111676472A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 武汉迪赛环保新材料股份有限公司 | 一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂 |
| CN111876006A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-03 | 华侨大学 | 一种水性涂料用抗闪锈剂及其制备方法 |
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| CN114907711A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-16 | 华南理工大学 | 一种防闪锈剂及其制备方法和应用 |
| CN115261107A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-11-01 | 浙江皇马科技股份有限公司 | 一种环保型全合成金属切削液及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211711351.4A patent/CN115895318B/zh active Active
Patent Citations (6)
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