一种水性高耐盐雾防腐涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，更具体的说是涉及一种水性高耐盐雾防腐涂料及其制备方法。


背景技术：

2.目前，钢铁材料应用广泛，为了保护钢铁不受腐蚀，延长其使用寿命，对钢铁进行防腐涂装是一种经济和有效的方法。
3.钢铁腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
4.现在工业与民用防腐涂料结以溶剂型涂料为主，随着环保法规的进一步完善，以减轻负荷为目的，低voc或零voc排放的新型水性涂料为研发热点。现有的水性防锈涂料稳定性差，干燥速度慢，固含低，硬度低，附着力差，耐腐蚀性差。
5.因此，提供一种抗腐蚀性好的水性高耐盐雾防腐涂料是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种水性高耐盐雾防腐涂料及其制备方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.本发明公开了一种高耐盐雾防腐涂料，按重量百分比计算，由以下原料组成：
[0009][0010]
所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷中的一种或两种；
[0011]
所述消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚改性硅氧烷共聚物乳液中的一种或多种；
[0012]
所述分散剂为含颜料亲和基团的共聚物水溶液；
[0013]
所述色粉为耐候性好的无机色粉一种或多种；
[0014]
所述助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12中的一种或两种；
[0015]
所述增稠剂为非离子型聚氨酯增稠剂和丙烯酸酯共聚物的碱溶胀型增稠剂中的两种。
[0016]
优选的，一种高耐盐雾防腐涂料，按重量百分比计算，由以下原材料组成：
[0017]
[0018][0019]
进一步的，所述锈转化剂为亚铁氰酸、单宁酸中的任一种或其组合。
[0020]
进一步的，所述丙烯酸乳液为xk-87、xk-82、a640中的一种或其组合。
[0021]
进一步的，所述ph调节剂为2氨基2甲基1丙醇、二甲基乙醇胺、氨水中的一种或其组合。
[0022]
所述消泡剂为迪高tego的tego airex 901、tego airex 902、tego foamex 825，以及毕克byk的byk-024、byk028中的一种或其组合；
[0023]
所述润湿剂为迪高tego的tego twin 4000、tego twin 4100、tego wet 245以及毕克byk的byk-346、byk-3455中的一种或其组合；
[0024]
所述分散剂为迪高tego的tego dispres 750w、tego dispres 735w、 tego dispres 755w以及tego dispres 760w中的一种或其组合；
[0025]
所述增稠剂为pur40、rm-8w、omg-0625、pur62以及pur65中的一种或其组合。
[0026]
进一步的，所述助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12比例为3:4。
[0027]
进一步的，所述抗闪锈剂为h10。
[0028]
本发明还公开了一种高耐盐雾防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0029]
s1:按配方量依次将水性高耐盐雾乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以800-1000rpm的速度搅拌10min；
[0030]
s2:按配方量加入分散剂、石墨烯粉、色粉，以1000-1200rpm的速度搅拌30分钟，细度≤20μm；
[0031]
s3:按配方量加入助溶剂，以1000-1200rpm的速度搅拌10min；
[0032]
s4:按配方量，依次加入锈转化剂、抗闪锈剂，以1000-1200rpm的速度搅拌10分钟；
[0033]
s5:按照配料量，加入增稠剂，以600-800rpm的速度搅拌10min，测量粘度。
[0034]
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高耐盐雾防
腐涂料，各原料均起到了突出技术效果，通过各原料的复合，制备得到的涂料性能较好，具体分析如下：
[0035]
本发明所公开的锈转化剂加入与铁锈中fe
3
发生螯合作用，生成一种具有网状结构、性能稳定的黑褐色单宁酸铁螯合物，紧密吸附在钢铁基体表面，起到防锈颜料的作用。可使铁锈转化剂与内层锈蚀发生反应，抑制了腐蚀过程的阳极反应，从而有效地延缓了腐蚀的进程。
[0036]
本发明所公开的丙烯酸乳液具有物理隔绝和缓蚀保护作用，它通过黏附作用把铁锈转化产物浸透和包封起来，还能使保护膜更加致密均匀，有效地抑制了腐蚀介质与金属表面的接触。本发明加入石墨烯可以明显提高水性丙烯酸防腐涂料的防腐性能。
具体实施方式
[0037]
下面将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。
[0038]
实施例1
[0039]
一种水性高耐盐雾防腐涂料，配方包括重量百分比如下的原料组分：
[0040][0041]
水性自交联改性丙烯酸乳液为xk-87、xk-82两者混合物，比例为2:1。
[0042]
ph调节剂为二甲基乙醇胺、氨水两者的混合物，比例为1:1；所述消泡剂为迪高tego的tegoairex 902；所述润湿剂为迪高tego的tego twin 4100。
[0043]
分散剂为迪高tego的tegodispres 750w；
[0044]
助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12两者混合物，体积比为3:4。
[0045]
锈转化剂为亚铁氰酸；
[0046]
抗闪锈剂为h10。
[0047]
增稠剂为pur40、rm-8w、omg-0625的混合物。
[0048]
本实施例水性高耐盐雾防腐涂料的制备方法，至少包含如下步骤：
[0049]
(1)按照配方量，依次将水性丙烯酸乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以800rpm速度搅拌20min；
[0050]
(2)按照配方量，加入分散剂、石墨烯粉、无机色粉，以1000rpm速度搅拌30min，研磨至细度≤20μm；
[0051]
(3)按照配方量，加入助溶剂，以1000rpm速度搅拌15min；
[0052]
(4)按照配料量，依次加入锈转化剂与ph调节剂混合物、抗闪锈剂，以1000rpm速度搅拌15min；
[0053]
(5)按照配料量，加入增稠剂，以700rpm速度搅拌10min，调整粘度，即得水性丙烯酸防锈涂料，25℃，粘度84ku。
[0054]
实施例2
[0055]
一种水性高耐盐雾防腐涂料，配方包括重量百分比如下的原料组分：
[0056][0057]
水性自交联改性丙烯酸乳液为xk-87、xk-82两者的混合物，比例为1:1。
[0058]
ph调节剂为氨水；
[0059]
消泡剂为毕克byk的byk-024、byk028两者的混合物；
[0060]
润湿剂为迪高tego的tego twin 4000、tego twin 4100、tego wet 245 的混合物。
[0061]
分散剂为迪高tego的tegodispres 755w；所述助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12两者混合物，体积比为3:4。
[0062]
锈转化剂为单宁酸；
[0063]
抗闪锈剂为617f。
[0064]
增稠剂为pur40、rm-8w、omg-0625、pur62、pur65的混合物。
[0065]
本实施例一种水性高耐盐雾防腐涂料的制备方法，至少包含如下步骤：
[0066]
(1)按照配方量，依次将水性丙烯酸乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以800rpm速度搅拌20min；
[0067]
(2)按照配方量，加入分散剂、石墨烯粉、无机色粉，以1000rpm速度搅拌30min，研磨至细度≤20μm；
[0068]
(3)按照配方量，加入助溶剂，以1200rpm速度搅拌10min；
[0069]
(4)按照配料量，依次加入锈转化剂、抗闪锈剂，以1000rpm速度搅拌 15min；
[0070]
(5)按照配料量，加入增稠剂，以600-800rpm速度搅拌15min，调整粘度，即得水性丙烯酸防锈涂料，25℃，粘度85ku。
[0071]
实施例3
[0072]
一种水性高耐盐雾防腐涂料，配方包括重量百分比如下的原料组分：
[0073][0074][0075]
水性自交联改性丙烯酸乳液为a640。
[0076]
ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、氨水混合物，比例为1；2:1；
[0077]
消泡剂为迪高tego的tegoairex 901、tegoairex 902、毕克byk的 byk-024、byk028混合物，比例为1:1:1；
[0078]
润湿剂为迪高tego的tego wet 245。
[0079]
分散剂为迪高tego的tegodispres 750w、tegodispres 735w两者混合物，比例为2:1；
[0080]
助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12两者混合物，体积比为3:4。
[0081]
锈转化剂为亚铁氰酸和单宁酸的混合物；
[0082]
抗闪锈剂为a336。
[0083]
增稠剂为rm-8w、omg-0625、pur62混合物，比例为1:1:1。
[0084]
本实施例一种水性高耐盐雾防腐涂料的制备方法，至少包含如下步骤：
[0085]
(1)按照配方量，依次将水性丙烯酸乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以900rpm速度搅拌18min；
[0086]
(2)按照配方量，加入分散剂、石墨烯粉、无机色粉，以1100rpm速度搅拌25min，研磨至细度≤20μm；
[0087]
(3)按照配方量，加入助溶剂，以1100rpm速度搅拌12min；
[0088]
(4)按照配料量，依次加入锈转化剂、抗闪锈剂，以1100rpm速度搅拌 13min；
[0089]
(5)按照配料量，加入增稠剂，以700rpm速度搅拌12min，调整粘度，即得水性丙烯酸防锈涂料，25℃，粘度82ku。
[0090]
实施例4
[0091]
一种水性高耐盐雾防腐涂料，配方包括重量百分比如下的原料组分：
[0092][0093]
水性自交联改性丙烯酸乳液为xk-82。
[0094]
ph调节剂为二甲基乙醇胺；
[0095]
消泡剂为毕克byk的byk-024；
[0096]
润湿剂为毕克byk的byk-346、byk-3455两者混合物，比例为2:1。
[0097]
分散剂为迪高tego的tegodispres 735w；所述助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12两者混合物，体积比为3:4。
[0098]
锈转化剂为亚铁氰酸；所述抗闪锈剂为617f。
[0099]
增稠剂为rm-8w、omg-0625两者混合物，比例为1:2。
[0100]
本实施例一种水性高耐盐雾防腐涂料的制备方法，至少包含如下步骤：
[0101]
(1)按照配方量，依次将水性丙烯酸乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以800rpm速度搅拌15min；
[0102]
(2)按照配方量，加入分散剂、石墨烯粉、无机色粉，以1000rpm速度搅拌30min，研磨至细度≤20μm；
[0103]
(3)按照配方量，加入助溶剂，以1000rpm速度搅拌15min；
[0104]
(4)按照配料量，依次加入锈转化剂与ph调节剂混合物、抗闪锈剂，以1000rpm速度搅拌15min；
[0105]
(5)按照配料量，加入增稠剂，以800rpm速度搅拌10min，调整粘度，即得水性丙烯酸防锈涂料，25℃，粘度85ku。
[0106]
实施例5
[0107]
一种水性高耐盐雾防腐涂料，配方包括重量百分比如下的原料组分：
[0108][0109]
水性自交联改性丙烯酸乳液为xk-87。
[0110]
ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；
[0111]
消泡剂为迪高tego的tegoairex 901；
[0112]
润湿剂为迪高tego的tego twin 4000。
[0113]
分散剂为迪高tego的tegodispres 750w；所述助溶剂为二丙二醇甲醚和醇酯-12
两者混合物，体积比为3:4。
[0114]
锈转化剂为单宁酸；所述抗闪锈剂为h10。
[0115]
增稠剂为pur40、rm-8w两者混合物，比例为1:1。
[0116]
本实施例一种水性高耐盐雾防腐涂料的制备方法，至少包含如下步骤：
[0117]
(1)按照配方量，依次将水性丙烯酸乳液、去离子水、ph调节剂、润湿剂、消泡剂加入调漆缸中，以1000rpm速度搅拌15min；
[0118]
(2)按照配方量，加入分散剂、石墨烯粉、无机色粉，以1200rpm速度搅拌20min，研磨至细度≤20μm；
[0119]
(3)按照配方量，加入助溶剂，以1200rpm速度搅拌10min；
[0120]
(4)按照配料量，依次加入锈转化剂与ph调节剂混合物、抗闪锈剂，以1200rpm速度搅拌10min；
[0121]
(5)按照配料量，加入增稠剂，以600rpm速度搅拌10min，调整粘度，即得水性丙烯酸防锈涂料，25℃，粘度80ku。
[0122]
石墨烯片层的共轭结构，在涂层中层层叠加形成致密的隔绝层，阻隔水分对涂膜的浸润与渗透——起物理防腐作用，石墨烯表面疏水特性加强了防水渗透性。电化学防腐作用：钢铁底材阳极反应使fe失去电子逐步腐蚀，石墨烯的导电性能可以阻止fe
→
fe
3
反应，防止铁锈生成。石墨烯优异的防腐性能，使其在水性防腐涂料中作用显著。添加与未添加石墨烯的水性丙烯酸防腐涂料耐盐雾性能对比见表1。
[0123]
表1不同石墨烯的添加量对水性丙烯酸防腐涂料耐盐雾性能的影响
[0124]
试样石墨烯含量/％耐盐雾结果/h样品10300样品21600
[0125]
从表1可以看出，加入石墨烯可以明显提高水性丙烯酸防腐涂料的防腐性能。
[0126]
由于本发明采用上述方案，其产品水性环保，不含邻苯二甲酸酯类、乙二醇醚类、卤代烃类。苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛等对人体有害的物质，不含重金属铅铬、镉、汞和其他有害物质，符合国家最新标准。其产品稳定性好、附着力强、干燥快、耐盐雾性能好、耐老化性优异、耐水性好，施工方便，成本低，不燃、不爆、无公害、低温贮存不变质。还具有施工方便快捷、漆膜平整光滑、手感俱佳等特点。
[0127]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0128]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。