CN117186684A - 一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂及其制备方法，所述防闪锈剂包括以下质量份的原料，5～10份钼酸盐、20～30份有机膦酸、5～10份有机锌盐、10～20份2‑(2‑苯并咪唑基)乙硫醇、1～5份羧酸盐、1～3份巯烃基硅烷偶联剂、20～25份碱性调节剂、80～120份水。本发明所提供的防闪锈剂的官能团包括巯基、硅氧键、磷酰基、羧基等，可与金属基材的金属离子配位，生成稳定的络合物，不仅可使得防闪锈剂牢固地吸附于金属基材的表面，防止氧气与金属基材接触，还可避免金属离子与水和氧气反应于金属基材的表面形成闪锈。本发明的防闪锈剂配方组分合理，降低了含钼防闪锈剂中钼的使用量，组分无毒或低度，有利于进行推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料助剂技术领域，特别涉及一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂及其制备方法。
背景技术
水性涂料相比于溶剂型涂料在安全和环保方面具有显著优势，但涂装之后发生闪锈现象很大程度上限制了水性涂料的应用。闪锈现象是指水性涂料在干燥过程中发生的电化学腐蚀现象。水性涂料喷涂在碳钢表面，其含有水和离子可作为电解质溶液，碳钢表面的铁素体与渗碳体(Fe3C)可分别作为微阳极作和微阴极，由此形成了微观腐蚀电池。由于发生腐蚀反应，不断溶出的铁离子最终在漆膜表面富集而形成锈迹。闪锈的出现会严重影响涂膜的性能，例如：涂膜与基体的结合能力下降，严重降低漆膜对金属的防护性能，影响美观等。
传统的防闪锈剂主要含有铬酸盐、重铬酸盐、四硼酸盐、砷酸盐、亚硝酸盐等组分，这些无机化合物普遍存在生物毒性较大、不环保、适用面窄的问题。也有一些方法提供了效果好且较为环保的防闪锈剂，例如，CN114907711A公开了一种防闪锈剂及其制备方法和应用，防闪锈剂包括以下质量份的组分：有机锌盐：10份～40份；羧酸盐：10份～40份；有机磷酸：15份～50份；有机醇胺：30份～70份；吗啉离子液体：10份～25份；吡啶离子液体：10份～25份；水：100份，其防闪锈效果优异，尤其适用于水性丙烯酸涂料和水性醇酸涂料。CN115895318A公开了一种水性工业涂料高效防闪锈剂及其应用，所述防闪锈剂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，此防闪锈剂效果优异、长效性好、涂层易干燥，不影响涂层附着。
目前，防闪锈剂的选取面较小，配方比较单一，有必要提供新型、无毒或低毒，且效果较好的防闪锈剂。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，包括以下质量份的原料，
5～10份钼酸盐、20～30份有机膦酸、5～10份有机锌盐、10～20份2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、1～5份羧酸盐、1～3份巯烃基硅烷偶联剂、20～25份碱性调节剂、80～120份水。
钼酸盐是一种低毒环保的缓蚀剂。钼酸盐对铁缓蚀机理为MoO4 2-与Fe2+结合为FeMoO4沉积在基材表面，然后不断使FeOOH逐渐向稳定晶型Fe2O3转化，最后在基材表面形成[Fe-MoO4-Fe2O3]。钼酸盐单独使用存在用量大的弊端，常常需要与其它试剂复配使用。
有机膦酸分子中含有直接与碳原子相连的膦酸基团，其结构中通常还含有羟基、氨基、羧基等，同时由于磷酰基的作用，对铁离子有很强的的络合能力，可生成难溶配合物在金属表面沉积，形成一层保护膜从而抑制腐蚀。
有机锌盐在防闪锈剂体系中可以提供疏水基团和锌离子，疏水基团可以起到隔离水的作用，锌离子可以与氢氧根反应形成沉淀膜抑制锈蚀进行。
2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇属于苯并咪唑衍生物，其分子含有N原子可以与金属基材表面形成配位键，从而形成保护膜，减少了腐蚀介质与金属基材接触的机会，此外结构中的双键可以和金属形成π-d键，能够增强缓蚀剂的吸附能力。同时巯基的存在也可以增强防闪锈剂体系层膜后，水性防腐漆的附着力。
羧酸盐，可以通过羧基与铁离子的络合作用，生成难溶的沉淀物，沉积在基材表面，从而起到抑制锈蚀的作用。
巯烃基硅烷偶联剂，可以降低防闪锈剂体系的张力，增强防闪锈剂与水性涂料的相容性，更好地促进防闪锈剂在金属表面成膜。
进一步地，所述2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的制备方法以质量份计包括，
将5～10份3-巯基丙酸、4～8份1,2-二氨基苯与30～50份盐酸水溶液混合，在保护气氛围下反应，反应结束后加入水沉淀，收集不溶物干燥得到2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇。
进一步地，所述盐酸水溶液的浓度为2～4mol/L；
所述反应在温度60～80℃下，以搅拌速率200～400rpm保持36～70h。
进一步地，所述钼酸盐为二水合钼酸钠、四水合钼酸铵中的至少一种。
进一步地，所述有机膦酸为羟基乙叉二膦酸、肌醇六磷酸中的至少一种。
进一步地，所述有机锌盐为二水合乙酸锌、异辛酸锌中的至少一种。
进一步地，所述羧酸盐为苯甲酸钠、苯甲酸铵、葡萄糖酸钠中的至少一种。
进一步地，所述巯烃基硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷和α-巯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
本发明对于碱性调节剂并无严格限定，可以为异丙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的至少一种。
本发明也提供了上述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂的制备方法，包括，
按配方成分称取各原料；
将钼酸盐、有机膦酸、有机锌盐、羧酸盐、水混合得到混合溶液；
将2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、巯烃基硅烷偶联剂、碱性调节剂加入至所述混合溶液中得到用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂。
本发明还提供了上述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂在制备水性丙烯酸涂料的应用，添加量占水性丙烯酸涂料质量的1％～3％。
相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：
本发明所提供的防闪锈剂的官能团包括巯基、硅氧键、磷酰基、羧基等，可与金属基材的金属离子配位，生成稳定的络合物，不仅可使得防闪锈剂牢固地吸附于金属基材的表面，防止氧气与金属基材接触，还可避免金属离子与水和氧气反应于金属基材的表面形成闪锈。本发明的防闪锈剂配方组分合理，降低了含钼防闪锈剂中钼的使用量，组分无毒或低度，有利于进行推广使用。
具体实施方式
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本发明中具体公开。
未经特殊说明，本发明实施例中所用的原料均为常用原料，可直接从市面购买获得并直接使用。
下面将结合本发明具体实施例，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做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。
实施例1
一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂的制备方法，以下质量份计步骤如下：
步骤1、称取10份二水合钼酸钠、25份肌醇六磷酸、8份异辛酸锌、10份2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、3份葡萄糖酸钠、2份γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、20份三乙醇胺、100份水；
步骤2、将二水合钼酸钠、肌醇六磷酸、异辛酸锌、葡萄糖酸钠、水混合以600rpm搅拌30min得到混合溶液；
步骤3、将2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、三乙醇胺加入步骤2的混合溶液中，随后以800rpm搅拌30min得到用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂。
其中，2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的制备方法以质量份计包括，
将8份3-巯基丙酸、6份1,2-二氨基苯与50份盐酸水溶液(3mol/L)混合，在80℃氮气氛围下，以搅拌速率350rpm反应48h，反应结束后加入水沉淀，收集不溶物并在恒温烘箱80℃干燥得到2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇。
实施例2～实施例5
可参照实施例1的制备步骤以及下表1中的配方。
表1实施例2～实施例5的原料组成
对比例1～实施例4可参照实施例1的制备步骤以及下表2中的配方。
表2对比例1～实施例4的原料组成
测试例
将实施例和对比例制备的防闪锈剂按表3的质量百分比配比制备成水性钢结构防腐漆，并进行一系列测试。其中，水性丙烯酸乳液，型号RX-30，购于广州文嘉化工有限公司；钛白粉，锐钛型，型号A1，购于石家庄源度化工科技有限公司；消泡剂，型号BYK-011，购于德国毕克化学；增稠剂，型号BYK420，购于德国毕克化学；流平剂，型号BYK-320，购于德国毕克化学。
表3水性钢结构防腐漆的配方
| 原料 | 质量百分比(％) |
| 水性丙烯酸乳液 | 60 |
| 钛白粉 | 30 |
| 消泡剂 | 0.2 |
| 增稠剂 | 0.2 |
| 流平剂 | 0.2 |
| 醇酯十二 | 3 |
| 防闪锈剂(待测) | 1 |
| 水 | 5.4 |
使用喷枪将上述水性钢结构防腐漆喷涂在冷轧钢板试样(使用前，将冷轧钢板试样使用砂纸打磨去除表面氧化层，随后用无水乙醇和去离子水清洗干净)表面，观察25℃、相对湿度95％的环境下喷涂水性钢结构防腐漆固化后的冷轧钢板试样的漆膜外观变化，结果如表4所示。
表4喷涂防腐剂后的冷轧钢板试样的漆膜外观变化
| 固化5h | 固化72h | |
| 实施例1 | 无锈迹 | 无锈迹 |
| 实施例2 | 无锈迹 | 无锈迹 |
| 实施例3 | 无锈迹 | 无锈迹 |
| 实施例4 | 无锈迹 | 无锈迹 |
| 实施例5 | 无锈迹 | 无锈迹 |
| 对比例1 | 无锈迹 | 有大量锈点 |
| 对比例2 | 有少量锈点 | 有大量锈点 |
| 对比例3 | 无锈迹 | 有大量锈点 |
| 对比例4 | 有少量锈点 | 有大量锈点 |
| 空白(无防闪锈剂) | 有大量锈点 | 漆膜变黑 |
从表4的结果可以看出，防腐漆中不添加防闪锈剂组分的空白，在固化5h后就出现了大量的锈点，这说明了测试的水性涂料体系容易发生闪锈现象，因为闪锈的存在使得空白的漆膜在72h的固化后，颜色变黑。对比例2和对比例4的漆膜在固化5h后出现了少量锈点，同时在72h的固化后有大量锈点，其中，对比例2和对比例4的配方中分别缺少二水合钼酸钠和γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷。对比例1和对比例3的漆膜在固化5h后，并没有出现锈迹，但在72h的固化后有大量锈点，其中，对比例1和对比例3的配方中二水合钼酸钠和2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的添加量较低。实施例1～实施例5的漆膜在固化72h后仍然没有出现锈迹，这说明本发明实施例的防闪锈剂在水性丙烯酸乳液体系中具有良好防锈能力，且能够满足长期防腐的效果。这是因为防闪锈剂的官能团包括巯基、硅氧键、磷酰基、羧基等。可与金属基材的金属离子配位，生成稳定的络合物，不仅可使得防闪锈剂牢固地吸附于金属基材的表面，防止氧气与金属基材接触，还可避免金属离子与水和氧气反应于金属基材的表面形成闪锈。此外，从实施例1～实施例5的结果也可以看出，在相同效果的情况下，2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的加入，可以一定程度的降低二水合钼酸钠的使用量。实施例2与实施例3～实施例5具有相近的防闪锈性能，这表明在其他组分一定的情况下，可以对二水合钼酸钠和2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的添加量进行控制，无需添加过多的量就可以取得较好的效果以降低成本。
根据标准GB/T 9286-2021《色漆和清漆漆膜的划格试验》对漆膜附着力进行测定并进行评级，等级数字越低，则附着力越高，0为最高等级，试结果如表5所示。
表5涂层附着力结果
从表2的测试结果可以看出，本发明实施例的防闪锈剂的配方组分良好，添加到水性涂料体系中具有良好的附着效果。
综上所述，本发明所提供的防闪锈剂的官能团包括巯基、硅氧键、磷酰基、羧基等，可与金属基材的金属离子配位，生成稳定的络合物，不仅可使得防闪锈剂牢固地吸附于金属基材的表面，防止氧气与金属基材接触，还可避免金属离子与水和氧气反应于金属基材的表面形成闪锈。本发明的防闪锈剂配方组分合理，降低了含钼防闪锈剂中钼的使用量，组分无毒或低度，有利于进行推广使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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)
1.一种用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，包括以下质量份的原料，
5～10份钼酸盐、20～30份有机膦酸、5～10份有机锌盐、10～20份2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、1～5份羧酸盐、1～3份巯烃基硅烷偶联剂、20～25份碱性调节剂、80～120份水。
2.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇的制备方法以质量份计包括，
将5～10份3-巯基丙酸、4～8份1,2-二氨基苯与30～50份盐酸水溶液混合，在保护气氛围下反应，反应结束后加入水沉淀，收集不溶物干燥得到2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇。
3.根据权利要求2所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述盐酸水溶液的浓度为2～4mol/L；
所述反应在温度60～80℃下，以搅拌速率200～400rpm保持36～70h。
4.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述钼酸盐为二水合钼酸钠、四水合钼酸铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述有机膦酸为羟基乙叉二膦酸、肌醇六磷酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述有机锌盐为二水合乙酸锌、异辛酸锌中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述羧酸盐为苯甲酸钠、苯甲酸铵、葡萄糖酸钠中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂，其特征在于，所述巯烃基硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷和α-巯甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂的制备方法，其特征在于，包括，
按配方成分称取各原料；
将钼酸盐、有机膦酸、有机锌盐、羧酸盐、水混合得到混合溶液；
将2-(2-苯并咪唑基)乙硫醇、巯烃基硅烷偶联剂、碱性调节剂加入至所述混合溶液中得到用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂。
10.一种如权利要求1～8任一项所述的用于水性钢结构防腐漆的防闪锈剂在制备水性丙烯酸涂料的应用，其特征在于，添加量占水性丙烯酸涂料质量的1％～3％。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103695927A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种缓蚀剂 |
| CN106833044A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 广州聚澜健康产业研究院有限公司 | 一种水性环保型金属防腐涂料及其制备方法 |
| CN112663064A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 江苏艾森半导体材料股份有限公司 | 一种铜钼金属蚀刻液及其制备方法和应用 |
| CN112961525A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 华南理工大学 | 一种水性防腐涂料用抗闪锈剂及其制备方法 |
| 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 |
| CN116554777A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-08-08 | 河北工业大学 | 一种硬质自愈合水性聚氨酯环保型防闪锈涂层的制备方法 |
-
2023
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103695927A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种缓蚀剂 |
| CN106833044A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 广州聚澜健康产业研究院有限公司 | 一种水性环保型金属防腐涂料及其制备方法 |
| CN112663064A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 江苏艾森半导体材料股份有限公司 | 一种铜钼金属蚀刻液及其制备方法和应用 |
| CN112961525A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 华南理工大学 | 一种水性防腐涂料用抗闪锈剂及其制备方法 |
| 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 |
| CN116554777A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-08-08 | 河北工业大学 | 一种硬质自愈合水性聚氨酯环保型防闪锈涂层的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张天胜: "表面活性剂应用技术", 30 September 2001, 化学工业出版社, pages: 420 * |
| 橡胶工业原材料与装备简明手册编审委员会: "橡胶工业原材料与装备简明手册", 30 November 2016, 北京理工大学出版社, pages: 688 - 689 * |
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