專利名稱：水性帶銹涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于鋼結(jié)構(gòu)及鋼制エ件的帶銹涂裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種水性帶銹涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
涂料在鋼鐵表面上涂裝時(shí)，傳統(tǒng)エ藝要求徹底除銹，甚至要求完全露出金屬基體本色，這是件十分繁重的工作，不僅嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，施工費(fèi)用高，銹塵危害人體健康；而且在ー些大型金屬構(gòu)筑物如橋梁、交通護(hù)欄、大型機(jī)械和設(shè)施上更是無法進(jìn)行徹底表面處理。因此就有必要開發(fā)ー種可直接涂刷銹蝕鋼鐵表面的新型涂料ー帶銹防銹涂料。帶銹防銹涂料不僅能將金屬構(gòu)件上一般的銹蝕轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的“無害銹”，并同時(shí)兼有普通防銹涂料功能。自上世紀(jì)50年代末開始研究，60年代中期得到應(yīng)用以來，帶銹防銹涂料的研究十分活躍，發(fā)展也很迅速，品種很多，按成膜樹脂分類有醇酸、環(huán)氧、油性酚醛、 環(huán)氧ー煤焦油、環(huán)氧-聚こ烯醇縮丁醛等。按抗銹作用原理可分為滲透型、轉(zhuǎn)化型和穩(wěn)定型。但從目前情況來看，現(xiàn)有品種中大多是采用有機(jī)物為溶劑或分散介質(zhì)的油性帶銹涂料，對(duì)環(huán)境污染大、能耗高、不安全而不被看好。因而，研究開發(fā)水性帶銹涂料不但利于環(huán)境保護(hù)，而且節(jié)約了大量有機(jī)資源，本發(fā)明正是在這種形勢(shì)下研究開發(fā)的ー種新型水性帶銹防鎊涂料。鋼鐵表面的初生銹和鋼鐵底材附著較牢，但隨著銹蝕的進(jìn)行，原來初生的銹逐漸老化，下面新銹不斷生成，因此鐵銹層包括內(nèi)外兩層。外層是浮銹，疏松多孔和鋼鐵底材附著不牢，用鋼絲刷一刷就棹，內(nèi)層是牢銹，它和鋼鐵底材附著較牢固。帶銹涂料由于其內(nèi)在性能可將鐵銹轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定在涂層中。從組成上看，鐵銹由穩(wěn)定的鐵化合物和活潑的鐵化合物的混合物構(gòu)成，根據(jù)鐵銹此特點(diǎn)，帶銹涂料除了必須具有一般防銹涂料的性能外，還必須具備ニ個(gè)特殊功能，即轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定鐵銹的功能(I)涂料能充分浸潤(rùn)、滲透整個(gè)疏松多孔的銹層，使銹層粘結(jié)成為連續(xù)的封閉性涂層，封閉整個(gè)銹層和鋼鐵表面；(2)對(duì)銹層必須有足夠的反應(yīng)性，能使銹層中活潑的鐵化合物經(jīng)過轉(zhuǎn)化或鈍化變化穩(wěn)定的填料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種環(huán)保型水性帶銹涂料及其制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下水性帶銹涂料，其特征在于，其原料由如下重量配比組成交聯(lián)苯丙乳液30 ~ 40份
轉(zhuǎn)化劑8 ~ 12份
轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑8~12份
防繡顏料2 ~ 3份
消泡劑0. 5~0. 8份
成膜助劑0. 5 ~ 0. 8份
增稠劑0. 5 ~ 0. 8份
水30 ~ 40份； 其中，所述交聯(lián)苯丙乳液的制備方法為以50 60份丙烯酸丁酯作為軟單體，40 50份苯こ烯為硬単體，3 4份N-羥甲基丙烯酰胺，2 5份丙烯酸為改性成分，以2 2. 5份OP-IO為乳化剤，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度75 80°C，聚合時(shí)間2 3小時(shí)，制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為45±1%。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)化劑為草酸和/或丹寧酸。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑為苯三酚。優(yōu)選地，所述防銹顏料為三聚磷酸ニ氫鋁、鋅黃、鐵紅、氧化鋅、硫酸鋇中的ー種或幾種。優(yōu)選地，所述消泡劑為水性硅油。優(yōu)選地，所述成膜助劑為こニ醇丙醚或こニ醇丁醚。水性帶銹涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟①、制備交聯(lián)苯丙乳液；②、將防銹顏料與8 12份水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為20 60微米；③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、消泡劑、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。本發(fā)明在交聯(lián)苯丙乳液成膜機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過交聯(lián)苯丙乳液及其它成膜助劑等主要成份篩選和復(fù)配，研究出以交聯(lián)苯丙乳液為主要成膜劑的水性帶銹涂料。產(chǎn)品具有無毒、無害、無污染、操作簡(jiǎn)單、原料來源廣泛、價(jià)格低、清潔生產(chǎn)等特點(diǎn)。本發(fā)明水性帶銹涂料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在I、產(chǎn)品基本不含有機(jī)溶劑成分，對(duì)環(huán)境友好，無污染。2、產(chǎn)品成膜時(shí)間短，流平性好。3、制備方法簡(jiǎn)單，施工方便，防銹效果好。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說明。實(shí)施例I
水性帶銹涂料，其原料由如下重量配比組成
交聯(lián)苯丙乳液150 g
轉(zhuǎn)化劑40 g
苯三臉60 g
防銹顏料15 g
水性桂油3 g
成膜助劑4 g
增稠劑2. 5 g
水200 g。其中，轉(zhuǎn)化劑選擇草酸，防銹顏料為三聚磷酸ニ氫鋁，成膜助劑為こニ醇丙醚，增稠劑為市售級(jí)。制備步驟如下①、制備交聯(lián)苯丙乳液以260g丙烯酸丁酯作為軟單體，200g苯こ烯為硬單體，20g N-羥甲基丙烯酰胺，IOg丙烯酸為改性成分，以12. 5g 0P-10為乳化劑，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度75°C,聚合時(shí)間2小時(shí),制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為44%。②、將防銹顏料與50g水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為20微米。③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、苯三酚、水性硅油、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。實(shí)施例2水性帶銹涂料，其原料由如下重量配比組成交聯(lián)苯丙乳液32 g
轉(zhuǎn)化劑Ilg
苯三酚8 g
防銹顏料2. 3 g
水性娃油0. 7 g
成膜助劑0. 5 g
增稠劑0. I g
水33 g。其中，轉(zhuǎn)化劑選擇丹寧酸，防銹顏料為鋅黃，成膜助劑為こニ醇丁醚，增稠劑為市售級(jí)。制備步驟如下①、制備交聯(lián)苯丙乳液以50g丙烯酸丁酯作為軟單體，42g苯こ烯為硬單體，3g N-羥甲基丙烯酰胺，3g丙烯酸為改性成分，以2. 4g 0P-10為乳化剤，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度78°C，聚合時(shí)間2. 5小時(shí)，制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為45%。②、將防銹顏料與IOg水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為60微米。③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、苯三酚、水性硅油、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。實(shí)施例3水性帶銹涂料，其原料由如下重量配比組成
交聯(lián)苯丙乳液340 g
轉(zhuǎn)化劑120 g
苯三酚90 g
防銹顏料20 g
水性娃油6. 5 g
成膜助劑Ig
增稠劑8 g
水380 g。
其中，轉(zhuǎn)化劑選擇草酸，防銹顏料為鐵紅，成膜助劑為こニ醇丙醚，增稠劑為市售級(jí)。制備步驟如下①、制備交聯(lián)苯丙乳液以540g丙烯酸丁酯作為軟單體，440g苯こ烯為硬單體，33g N-羥甲基丙烯酰胺，40g丙烯酸為改性成分，以23g 0P-10為乳化劑，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度80°C,聚合時(shí)間3小時(shí),制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為46%。②、將防銹顏料與IlOg水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為40微米。③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、苯三酚、水性硅油、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。
實(shí)施例4水性帶銹涂料，其原料由如下重量配比組成
交聯(lián)苯丙乳液38 g
轉(zhuǎn)化劑10 g
苯三酚11 g
防銹顏料2.5 g
水性娃油0. 5 g
成膜助劑0. 6 g
增稠劑0. 65 g
水36 g。其中，轉(zhuǎn)化劑選擇丹寧酸，防銹顏料為氧化鋅，成膜助劑為こニ醇丁醚，增稠劑為
市售級(jí)。制備步驟如下①、制備交聯(lián)苯丙乳液以58g丙烯酸丁酯作為軟單體，48g苯こ烯為硬單體，3. Sg N-羥甲基丙烯酰胺，5g丙烯酸為改性成分，以2g 0P-10為乳化剤，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度76°C，聚合時(shí)間2. 2小時(shí)，制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為44. 5%。②、將防銹顏料與IOg水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為35微米。③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、苯三酚、水性硅油、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。實(shí)施例5水性帶銹涂料，其原料由如下重量配比組成交聯(lián)苯丙乳液200 g
轉(zhuǎn)化劑45 g
苯三驗(yàn)50 g
防銹顏料13.5 g
水性娃油4 g
成膜助劑3. 25 g
增稠劑3 g 水150 g。其中，轉(zhuǎn)化劑選擇草酸和丹寧酸(I 1)，防銹顏料為鐵紅、氧化鋅和硫酸鋇(1:1:1)中，成膜助劑為こニ醇丙醚，增稠劑為市售級(jí)。制備步驟如下①、制備交聯(lián)苯丙乳液以300g丙烯酸丁酯作為軟單體，250g苯こ烯為硬單體，17. 5g N-羥甲基丙烯酰胺，17. 5g丙烯酸為改性成分，以10. 5g 0P-10為乳化劑，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度77°C,聚合時(shí)間2. 8小時(shí),制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為45. 5%。②、將防銹顏料與50g水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為55微米。③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、苯三酚、水性硅油、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明構(gòu)思所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者不超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.水性帶銹涂料，其特征在于，其原料由如下重量配比組成交聯(lián)苯丙乳液30 ~ 40份轉(zhuǎn)化劑8 ~ 12份轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑8~12份 防鎊顏料2 ~ 3份消泡劑0. 5~0. 8份成膜助劑0. 5 ~ 0. 8份增稠劑0. 5 ~ 0. 8份水30 ~ 40份； 其中，所述交聯(lián)苯丙乳液的制備方法為以50 60份丙烯酸丁酯作為軟單體，40 50份苯こ烯為硬単體，3 4份N-羥甲基丙烯酰胺，2 5份丙烯酸為改性成分，以2 2. 5份OP-IO為乳化剤，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用半連續(xù)乳液聚合方法聚合制備，聚合溫度75 80°C，聚合時(shí)間2 3小時(shí)，制得的交聯(lián)苯丙乳液固含量為45±1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性帶銹涂料，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化劑為草酸和/或丹寧酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性帶銹涂料，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑為苯三酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性帶銹涂料，其特征在于，所述防銹顏料為三聚磷酸ニ氫鋁、鋅黃、鐵紅、氧化鋅、硫酸鋇中的ー種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性帶銹涂料，其特征在于，所述消泡劑為水性硅油。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性帶銹涂料，其特征在于，所述成膜助劑為こニ醇丙醚或こニ醇丁醚。
7.制備如權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的水性帶銹涂料的方法，其特征在于，包括如下步驟 ①、制備交聯(lián)苯丙乳液； ②、將防銹顏料與8 12份水混合并進(jìn)行研磨分散至細(xì)度為20 60微米； ③、混合①和②，并加入轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、消泡劑、成膜助劑、增稠劑和余量水，攪拌均勻，即得水性帶銹涂料。
全文摘要
本發(fā)明適用于鋼結(jié)構(gòu)及鋼制工件的帶銹涂裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性帶銹涂料及其制備方法。本發(fā)明在交聯(lián)苯丙乳液成膜機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過交聯(lián)苯丙乳液及其它成膜助劑等主要成份篩選和復(fù)配，研究出以交聯(lián)苯丙乳液為主要成膜劑的水性帶銹涂料。產(chǎn)品具有無毒、無害、無污染、操作簡(jiǎn)單、原料來源廣泛、價(jià)格低、清潔生產(chǎn)等特點(diǎn)。本發(fā)明水性帶銹涂料及其制備方法，制備的產(chǎn)品基本不合有機(jī)溶劑成分，對(duì)環(huán)境友好，無污染。產(chǎn)品成膜時(shí)間短，流平性好。制備方法簡(jiǎn)單，施工方便，防銹效果好。
文檔編號(hào)C09D5/08GK102863861SQ20121037775
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月30日
發(fā)明者劉萬青 申請(qǐng)人:合肥華清金屬表面處理有限責(zé)任公司