一種鋼結構水性銹面防腐涂料及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種鋼結構水性銹面防腐涂料及其制備方法，屬于鋼鐵表面防腐涂裝技術領域。該涂料的其原料組成的重量百分數為：鐵銹轉化劑15～25，環氧乳液6～10，陽離子苯丙乳液40~60，滲透劑0.1~0.2，乙二醇乙醚0.1~0.5，分散穩定劑0.1~0.3，去離子水10～20。本發明專利技術產品具有制備工藝簡單、成本低廉、性能優良等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鋼鐵表面防腐涂裝
，具體涉及，該防腐涂料可直接用于涂覆銹蝕鋼結構材料表面。
技術介紹
據統計，我國每年由于金屬腐蝕造成的直接經濟損失約占國民生產總值的4%。因此金屬的防腐蝕問題越來越引起人們的關注。在之前的金屬防腐蝕涂裝技術中，涂漆前金屬表面預處理約占整個涂裝工程總價的45%左右。為了保護鋼鐵不受腐蝕，延長其使用壽命，對鋼鐵進行防腐蝕涂裝成為一種最經濟和有效的方法。為了獲得優良的耐腐蝕性能，涂裝前必須把鋼材上的鐵銹清除干凈，否則會由于鐵銹的不斷膨脹導致漆膜和防腐效果很差。如果能減少或省去除銹、除油、除水等表面處理工序，將可顯著減低涂裝成本，同時還可大大簡化涂漆工藝，從而減輕勞動強度和減少銹塵對人體的危害。據報道鋼板涂裝費用分 配比例為表面除銹42%，施工30%，涂料19%。目前國內鋼結構防腐依然沿用噴砂后進行涂裝的老工藝，雖然防腐效果較好，但噴砂、拋丸工藝也存在著復雜結構件有死角、耗費電能高、粉塵污染、噪聲污染、成本高等諸多缺點，故制備能夠直接在銹面上施工的帶銹涂料是非常必要的。目前，多數使用的溶劑型銹面防腐涂料，具有施工簡單，可以直接涂刷，省去了除銹這一工序。但是溶劑型帶銹防銹漆中所含有的甲醛、苯、二甲苯都是有毒致癌物質，對人體健康造成極大的隱患，如專利技術專利CN101760109A公開了一種以環氧樹脂與酚醛樹脂為成膜物雙組份溶劑型帶銹底漆，雖然解決了薄銹表面的直接涂裝，但仍然存在溶劑污染施工環境等問題。水性銹面防腐涂料已成為行業內的熱點。如而現有的水性帶銹防銹涂料普遍存在成本高、耐水性差、裝飾性差等問題。如專利技術專利CN1264754A采用磷酸和有機酸、催化劑、緩蝕劑、活性劑、滲透劑及合金粉制備了水性鐵銹轉化劑，解決了水性帶銹涂裝和施工污染的問題，涂膜的耐水性能及與外層涂膜的結合力較差，而專利技術專利CN10132726A采用以單寧酸、磷酸等鐵銹轉化劑，苯丙溶液為成膜物，配以填料等制備了水性帶銹涂料，但此涂料制備工藝復雜、鐵銹轉化欠徹底。再如專利技術專利CN101638541A采用乙丙乳液為成膜物制備穩定性較好的水性帶銹涂料，但此涂料的附著力與耐水性較差。為了克服現有技術的不足，本專利技術研制了一種快速鐵銹轉化劑，以環氧乳液和陽離子苯丙溶液及聚苯胺乳液復合成膜物，解決了目前水性帶銹涂料成膜的均勻性、涂膜易泛白、鐵銹轉化性能力差的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種工藝簡單、防腐性能優良的節能環保型鋼結構水性銹面防腐涂料及其制備方法。本專利技術所提供的一種鋼結構水性銹面防腐涂料由鐵銹轉化劑、環氧乳液、陽離子苯丙乳液、滲透劑、乙二醇乙醚、分散穩定劑及去離子水組成，其原料組成的質量百分數為 鐵銹轉化劑15 25 環氧乳液6 10 陽離子苯丙乳液 45 60· 滲透劑O. Γ0. 2 乙二醇乙醚O.1 O. 5 分散穩定劑O. Γο. 3 去離子水10 20 其中所述的鐵銹轉化劑其原料組成及其質量百分數為 焦性沒食子酸5 10 沒食子酸5 10 聚苯胺乳液5 10 低級脂肪醇5 10 磷酸I 3 朽1檬酸O. 4 O. 6 去離子水60 70 所述滲透劑為丙三醇或山梨糖醇；所述分散穩定劑為聚乙烯醇或明膠，所述聚乙烯醇或明膠配制成5wt. %的水溶液；所述低級脂肪醇為乙醇或甲醇；所述聚苯胺乳液是采用微乳聚合法制備的。本專利技術所提供的鋼結構水性銹面防腐涂料的制備方法具體步驟如下 (I)制備鐵銹轉化劑 在燒瓶中加入規定量的低級脂肪醇和質量是所述低級脂肪醇六倍的去離子水混合攪勻，再分別加入焦性沒食子酸、沒食子酸，完全溶解后，再加入規定量聚苯胺乳液充分攪拌，最后分批加入磷酸、檸檬酸和余量的去離子水，常溫攪拌均勻后得到所述鐵銹轉化劑； (2)制備目標產品鋼結構水性銹面防腐涂料 在燒瓶中加入規定量的陽離子苯丙乳液和環氧乳液攪拌均勻后，在攪拌條件下緩緩加入鐵銹轉化劑，充分攪拌均勻，再分批加入滲透劑、乙二醇乙醚、分散穩定劑的水溶液以及去離子水，混合后升溫至30°C 50°C，攪拌2(T30min后得到目標產品鋼結構水性銹面防腐涂料。采用上述方法制得的水性銹面防腐涂料，用刷子直接涂覆在有黃色銹面的A4鋼板上，短時間內在鋼板表面即可形成致密均勻黑色涂膜，表干時間為2(T30 min，涂膜的主要性能 硬度(鉛筆法)2 3H 附著力(畫圈法)I級 鐵銹轉化時間(目測完全變黑)1(T15 min 鐵銹轉化程度(涂膜剝離后觀察金屬基體色)=95^99% 耐鹽水性150小時不起泡，不剝離，不生銹 本專利技術以焦性沒食子酸、沒食子酸混合與聚苯胺乳液及檸檬酸完全替代磷酸與單寧酸轉化劑體系，克服轉化劑可能對金屬產生過腐蝕而使涂膜欠均勻等現象，與現有技術相比，鐵銹轉化快而徹底，由于焦性沒食子酸和沒食子酸分子結構中含有多元酚羥基和羧酸及其衍生物，又可以解決與環氧乳液和陽離子苯丙溶液復合高分子乳液的穩定性問題，并且更容易與鐵銹作用能使鋼結構表面形成堅實的絡合物，從而在鋼鐵表面生成一層由化學鍵和物理粘結致密的復合物膜。由于在陽離子苯丙乳液中添加環氧乳液可以充分發揮環氧基與金屬基體結合力強特點。由于聚苯胺乳液與前兩種乳液良好的相容性和成膜的相互促進作用產生了意想不到的效果，故膜層牢固致密均勻、附著力明顯增加。涂膜的耐水性能可以達到極大的提高。本專利技術的另一個突出特點是節能環保，由于制備過程基本采用常溫操作，只是在涂料產品合成時控溫30°C 50°C，故能耗低，采用以水為溶劑，不含苯類、甲醛、亞硝酸鈉等對人體有害物質，無揮發性氣體產生，有利于環境保護。具體實施例方式實施例1: (1)制備鐵銹轉化劑 在燒瓶中加入8克乙醇和48克去離子水混合攪勻，再分別加入8克焦性沒食子酸、8克沒食子酸，完全溶解后，再加入8克聚苯胺乳液充分攪拌，最后分批加入2克磷酸、O. 5克檸檬酸和17克去離子水，常溫攪拌均勻后得到鐵銹轉化劑； (2)制備目標產品鋼結構水性銹面防腐涂料 在燒瓶中加入50克陽離子苯丙乳液和8克環氧乳液攪拌均勻后，在攪拌條件下緩緩加入18克鐵銹轉化劑，充分攪拌均勻，再分批加入O. 15克丙三醇、O. 3克乙二醇乙醚、O. 2克聚乙烯醇、4克5wt. %聚乙烯醇水溶液和10克去離子水，混合后升溫至30°C 50°C，攪拌20 30min后得到目標產品鋼結構水性銹面防腐涂料。采用上述方法制得的節能環保型水性帶銹防腐涂料，用刷子直接涂覆在有黃色銹面的A4鋼板上，短時間內在鋼板表面即可形成致密均勻黑色涂膜，表干時間為20 min，涂膜的主要性能 硬度(鉛筆法)2H 附著力(畫圈法)I級 鐵銹轉化時間(目測完全變黑)15 min 鐵銹轉化程度(涂膜剝離后觀察金屬基體色)98% 耐鹽水性155小時不起泡，不剝離，不生銹 實施例2 (1)制備鐵銹轉化劑 在燒瓶中加入10克乙醇和60克去離子水混合攪勻，再分別加入10克焦性沒食子酸、5克沒食子酸使其完全溶解，再加入10克聚苯胺乳液充分攪拌，最后分批加入I克磷酸、6克檸檬酸和10克去離子水，常溫攪拌均勻后得到所述鐵銹轉化劑； (2)制備目標產品鋼結構水性銹面防腐涂料 在燒瓶中加入60克陽離子苯丙乳液和6克環氧乳液攪拌均勻后，在攪拌條件下緩緩加入15克鐵銹轉化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼結構水性銹面防腐涂料，其特征在于該防腐涂料由鐵銹轉化劑、環氧乳液、陽離子苯丙乳液、滲透劑、乙二醇乙醚、分散穩定劑及去離子水組成，其原料組成的質量百分數為：鐵銹轉化劑?????????15～25環氧乳液???????????6～10陽離子苯丙乳液?????45~60滲透劑?????????????0.1~0.2乙二醇乙醚?????????0.1~0.5分散穩定劑?????????0.1~0.3去離子水???????????10～20其中所述的鐵銹轉化劑其原料組成及其質量百分數為：焦性沒食子酸???????5～10沒食子酸???????????5～10???聚苯胺乳液?????????5～10低級脂肪醇?????????5～10磷酸???????????????1～3?檸檬酸?????????????0.4~0.6去離子水???????????60～70。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：古緒鵬，袁美華，夏友誼，楊建國，喬紅斌，寧珅，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：