本技術(shù)涉及涂裝水性防腐底漆，尤其涉及一種水性防腐底漆及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前市場上存在的防腐底漆多為溶劑型，這類底漆在使用過程中會釋放大量揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs)，對環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重影響。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，水性涂料因其低vocs排放特性而受到廣泛關(guān)注。

2、現(xiàn)有的水性防腐底漆雖然在一定程度上降低了vocs排放，但由于其配方和工藝限制，往往存在干燥慢、附著力差、耐腐蝕性不足等問題，難以滿足高端市場的應(yīng)用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)目的在于針對當(dāng)前技術(shù)的不足，提供一種水性防腐底漆及其制備方法，本技術(shù)制備的水性防腐底漆具有優(yōu)異的附著力、抗鹽霧性能、耐沖擊性能和漆層干燥快。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種水性防腐底漆，采用如下技術(shù)方案：

3、一種水性防腐底漆，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下制備原料：水性環(huán)氧樹脂乳液45-50份、固化劑15-18份、潤濕劑0.2-0.5份、表面鈣離子化改性防銹顏料8-12份、防沉劑1.2-1.5份、消泡劑0.4-0.6份、超細(xì)沉淀硫酸鋇20-22份、偶聯(lián)劑0.3-0.5份、去離子水8-10份。

4、通過采用上述技術(shù)方案，水性環(huán)氧樹脂乳液：作為漆膜的主要成膜物質(zhì)，具有優(yōu)異的附著力和耐腐蝕性能。固化劑：與水性環(huán)氧樹脂乳液發(fā)生反應(yīng)，使漆膜形成硬質(zhì)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高漆膜的硬度和耐腐蝕性能。潤濕劑：降低涂料與基材之間的表面張力，有助于提高涂膜的附著力。表面鈣離子化改性防銹顏料：提供優(yōu)異的防腐蝕性能，形成致密的防護(hù)膜，有效保護(hù)金屬基材。防沉劑：防止防銹顏料發(fā)生沉淀，保持水性防腐底漆的穩(wěn)定性。消泡劑：減少涂料表面的氣泡，保證涂料涂布平整。超細(xì)沉淀硫酸鋇：作為填料，同時具有增加漆膜硬度和耐腐蝕性能的作用。偶聯(lián)劑：能夠改善不同成分之間的相容性，提高漆膜的附著力和耐久性。去離子水：作為稀釋劑，調(diào)整水性防腐底漆的粘度和流動性。這些原料的協(xié)同作用使得水性防腐底漆具有優(yōu)異的性能，包括附著力、抗鹽霧性能、耐沖擊性能等，有效延長金屬表面的使用壽命，并提高涂膜的干燥性能和穩(wěn)定性。

5、優(yōu)選的，所述水性環(huán)氧樹脂乳液的制備方法，包括以下步驟：

6、s21、按照質(zhì)量份數(shù)，將296.3份鄰苯二甲酸酐、4000份聚乙二醇4000、216份正丁醇和240份乙二醇丁醚加入反應(yīng)器中，攪拌5-10分鐘，再加入21.5份四丁基溴化銨作為反應(yīng)催化劑，通人氮?dú)?調(diào)節(jié)攪拌器的速率為50-60rpm,升溫至105-110℃,保持冷凝回流反應(yīng)4-5h，合成預(yù)聚體；

7、s22、按照質(zhì)量份數(shù)，將8000-9000份環(huán)氧樹脂e-51和35-38份三苯基麟加入到預(yù)聚體中，繼續(xù)在氮?dú)獗Ｗo(hù)、調(diào)節(jié)攪拌器的速率為50-60rpm,升溫至95-98℃,保持冷凝回流反應(yīng)4-5h，即合成環(huán)氧乳化劑；

8、s23、按照質(zhì)量份數(shù)，稱取100份環(huán)氧樹脂e-51于容器中,加入30份乙二醇丁醚使其溶解,再加入20份環(huán)氧乳化劑，對體系進(jìn)行緩慢加熱升溫至70℃-80℃，在高速分散機(jī)的剪切作用下，逐漸加入120份去離子水直到相反轉(zhuǎn)，高速攪拌10-15分鐘，冷卻至室溫，得到水性環(huán)氧樹脂乳液。

9、通過采用上述技術(shù)方案，制備獲得的水性環(huán)氧樹脂乳液在水性防腐底漆中起著至關(guān)重要的作用，水性環(huán)氧樹脂乳液在涂料中起著主要的成膜作用，形成涂層覆蓋在基材表面，提供良好的附著力和保護(hù)功能。水性環(huán)氧樹脂乳液能夠形成堅(jiān)固的漆膜，提供良好的耐腐蝕性能，有效保護(hù)金屬基材不受外界腐蝕物的侵蝕。環(huán)保性好，由于是水性體系，有利于減少有害氣體排放和環(huán)境污染。與其他原料的協(xié)同作用：與固化劑結(jié)合可以形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高漆膜的硬度和耐久性；與防銹顏料相互作用，增強(qiáng)防腐性能；與潤濕劑和偶聯(lián)劑共同作用，提高附著力和涂膜的質(zhì)量。水性環(huán)氧樹脂乳液可以調(diào)節(jié)涂料的粘度、流變性和干燥速度，從而優(yōu)化涂料的涂布性能和使用體驗(yàn)。水性環(huán)氧樹脂乳液可以提高涂膜的硬度、耐磨損性和耐沖擊性，延長涂層的使用壽命。總之，水性環(huán)氧樹脂乳液作為水性防腐底漆的主要成分之一，不僅具有優(yōu)異的特性，還能與其他原料協(xié)同作用，共同發(fā)揮涂料的最佳效果。

10、優(yōu)選的，所述表面鈣離子化改性防銹顏料的制備方法，包括以下步驟：

11、s31、按照質(zhì)量份數(shù)，將10份防銹顏料分散在由25份乙醇和5份去離子水組成的混合液中，隨后加入0.2份3-氨丙基三乙氧基硅烷，升溫至35℃攪拌12-15h，抽慮，洗滌，真空干燥10h，制得硅烷改性防銹顏料；

12、s32、按照質(zhì)量份數(shù)，將10份硅烷改性防銹顏料分散于25份二氯甲烷溶液中，加入3份聚丙烯酸溴，隨后升溫至30℃，攪拌10-12h，離心，洗滌，真空干燥10-12h，制得表面包覆cooh的防銹顏料；

13、s33、按照質(zhì)量份數(shù)，將10份表面包覆cooh的防銹顏料分散于30份去離子水中，加入1份cacl2，攪拌12-14h，離心，洗滌，真空干燥10-12h，得到表面鈣離子化改性防銹顏料。

14、通過采用上述技術(shù)方案，制備的表面鈣離子化改性防銹顏料在水性防腐底漆中起著重要作用，并與其他原料協(xié)同發(fā)揮其效果：表面改性作用：通過硅烷改性、表面包覆cooh和鈣離子化改性處理，使防銹顏料表面具有不同的功能基團(tuán)，增加與其他原料的相互作用性，提高對金屬基材的吸附性和附著力。保護(hù)基材作用：表面鈣離子化改性防銹顏料表面的功能基團(tuán)如cooh能夠通過化學(xué)鍵與金屬表面發(fā)生作用，形成致密的鈍化膜，提供良好的抗腐蝕保護(hù)，并與基材結(jié)合更加牢固。協(xié)同作用：與水性環(huán)氧樹脂乳液中的其他原料如潤濕劑、固化劑等相互作用，共同提高涂膜的附著力、耐鹽霧性能和封閉性，從而提高整體的防腐效果。提高穩(wěn)定性：表面鈣離子化改性防銹顏料改性后，在配方中可以更好地分散和穩(wěn)定，避免沉淀和團(tuán)聚，提高涂料的一致性和涂布性。提升涂膜性能：通過改性表面鈣離子化，防銹顏料能夠更好地與基材結(jié)合，提高了涂膜的耐磨損性和抗沖擊性，延長了涂層的使用壽命。總的來說，表面鈣離子化改性防銹顏料在水性防腐底漆中扮演著關(guān)鍵角色，通過表面改性和與其他原料協(xié)同作用，能夠提高涂膜的防腐性能和涂料的整體性能，并為涂層提供可靠的保護(hù)。

15、優(yōu)選的，所述防銹顏料由粒徑為800目的鋅粉、磷鉬酸鋁鋅和堿式磷酸鋅鉬以質(zhì)量份數(shù)比1:5:8混合制得。

16、通過采用上述技術(shù)方案，鋅粉：作為傳統(tǒng)的防銹成分，可以提供陰極保護(hù)效果，降低金屬的腐蝕速率，減少氧化和腐蝕的發(fā)生。磷鉬酸鋁鋅：含有磷酸根離子和鉬酸根離子，能夠吸附于金屬表面形成致密的鈍化膜和具有修復(fù)功能的氧化膜，提供良好的防腐保護(hù)。堿式磷酸鋅鉬：具有強(qiáng)防腐性，通過形成致密的磷酸根，降低氧化還原電位，阻止氧化和金屬離子的釋放，從而提高了金屬表面的耐腐蝕性。協(xié)同作用：這三種成分相互協(xié)同作用，如磷酸根離子和鉬酸根離子能夠共同在金屬表面形成有效的保護(hù)膜，修復(fù)和抑制腐蝕，提高防腐性能，鋅粉與磷鉬酸鋁鋅和堿式磷酸鋅鉬形成協(xié)同效應(yīng)，提高了涂層對金屬基材的保護(hù)性能。在水性防腐底漆中，這些防銹顏料的組合和配比通過各自的作用和相互之間的協(xié)同作用，使得涂料能夠提供優(yōu)異的防腐保護(hù)，增強(qiáng)附著力、耐鹽霧性能和耐沖擊性能，為金屬基材提供全面的保護(hù)。同時，這些防銹顏料的組合也與其他成分如水性環(huán)氧樹脂乳液、固化劑等相互作用，共同促進(jìn)水性防腐底漆性能的提升。

17、優(yōu)選的，所述防沉劑由氣相二氧化硅和聚酰胺蠟以質(zhì)量份數(shù)比3:1混合制得。

18、通過采用上述技術(shù)方案，氣相二氧化硅：作為一種輔助填料，能夠有效地抑制防銹顏料在水性防腐底漆中的沉降現(xiàn)象，提高涂料的分散性和穩(wěn)定性，使得防銹顏料能夠均勻地分布在整個涂料體系中。聚酰胺蠟：具有良好的潤滑和增稠性能，可以改善水性防腐底漆的涂覆性能和流變性，防止漆膜在涂覆過程中產(chǎn)生不均勻厚度或起泡現(xiàn)象，增強(qiáng)涂料的涂布性和表面質(zhì)量。氣相二氧化硅和聚酰胺蠟的協(xié)同作用在涂料體系中可以有效地提高水性防腐底漆的抗沉降性能。氣相二氧化硅通過增加填充物的有效性，減少防銹顏料的沉淀，而聚酰胺蠟則通過改善涂料的流變性和潤滑性，使得涂料更容易涂覆且保持均勻，同時還有助于增強(qiáng)涂膜的光澤和耐磨性。因此，防沉劑的添加有助于水性防腐底漆中防銹顏料的分散穩(wěn)定性，提高涂料的涂覆性能和涂膜的質(zhì)量，從而綜合提升水性防腐底漆的使用效果和防腐性能。

19、優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑由十二烷基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷以質(zhì)量份數(shù)比1:5:3組成。

20、通過采用上述技術(shù)方案，十二烷基三甲氧基硅烷：作為一種疏水性偶聯(lián)劑，可以在涂料中起到增強(qiáng)填料與樹脂之間的粘結(jié)作用，改善涂料的耐水性和耐腐蝕性，提高涂層對金屬基材的附著力，同時還有助于提高涂層的硬度和抗刮擦性能。3-氨丙基三乙氧基硅烷：具有親水性和胺基官能團(tuán)，能夠與樹脂中的羧基等官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高樹脂與顏料、填料等的相容性，同時也可以改善涂料的流變性能，降低涂布時的表面張力，使得涂料更容易涂抹和均勻分布。甲基三甲氧基硅烷：作為耐候性偶聯(lián)劑，具有良好的耐高溫和耐候性，能夠在涂層中形成一種堅(jiān)韌的硅氧網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加涂層的柔韌性和耐磨性，同時還有助于提高涂料的抗uv性能，延長涂層的使用壽命。這三種成分在涂料體系中的混合使用可以實(shí)現(xiàn)多方面性能的綜合提升，如改善涂料的附著力、耐腐蝕性和耐候性等。十二烷基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的結(jié)構(gòu)差異可以實(shí)現(xiàn)不同方面的作用，而3-氨丙基三乙氧基硅烷則可以在涂料配方中發(fā)揮促進(jìn)反應(yīng)和提高相容性的作用，從而共同作用于涂層的物理和化學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)涂層性能的綜合提升。因此，偶聯(lián)劑在水性防腐底漆中的添加有助于提高涂料的性能和穩(wěn)定性，同時也可以加強(qiáng)涂層與基材之間的結(jié)合，提高涂層的整體質(zhì)量。

21、優(yōu)選的，所述潤濕劑為上海深竹化工科技有限公司的潤濕劑sn-4575。

22、優(yōu)選的，所述固化劑為巴斯合成新材料(深圳)有限公司的固化劑bs-725。

23、優(yōu)選的，所述消泡劑為畢克化學(xué)公司的消泡劑byk-024。

24、第二方面，本技術(shù)提供一種水性防腐底漆的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

25、作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本技術(shù)還提供上述一種水性防腐底漆的制備方法，包括以下步驟：按照質(zhì)量份數(shù)，將去離子水和防沉劑混合，高速分散活化；然后依次加入消泡劑、表面鈣離子化改性防銹顏料和超細(xì)沉淀硫酸鋇，高速分散或砂磨到合適的細(xì)度，然后加入潤濕劑、偶聯(lián)劑和水性環(huán)氧樹脂混合均勻，最后加入固化劑，再充分混合均勻，得到水性防腐底漆。

26、綜上所述，本技術(shù)的有益技術(shù)效果：

27、1.優(yōu)異的防腐性能：通過使用表面鈣離子化改性防銹顏料和防銹機(jī)理的設(shè)計(jì)，可以形成致密的鈍化膜和氧化膜，有效防止金屬基材的腐蝕。這種層層保護(hù)機(jī)制不僅增強(qiáng)了涂膜對于腐蝕性環(huán)境的抵抗能力，還減輕了鹽霧對金屬基材的腐蝕作用，從而提升了水性防腐底漆的防腐性能。

28、2.優(yōu)異的附著力：通過潤濕劑和偶聯(lián)劑的應(yīng)用，可以降低涂膜和金屬基材之間的表面張力，提高涂膜與基材的粘結(jié)強(qiáng)度，增強(qiáng)涂層的附著力。這種附著力的提升有助于確保涂膜牢固地粘附在基材表面，持久地保護(hù)基材不受外界侵蝕。

29、3.改善穩(wěn)定性：通過添加防沉劑，有效避免了防銹顏料在底漆中易發(fā)生沉淀的情況，提高了水性防腐底漆的穩(wěn)定性和均勻度，確保了涂料在制備和使用過程中的一致性。

30、4.快速干燥性能：配方中采用的特定材料和工藝優(yōu)化，使得水性防腐底漆具有較快的干燥速度，提高了涂料的生產(chǎn)效率和施工方便性。