水性帶銹防銹涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水性帶銹防銹涂料及其制備方法，由苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑、消泡劑、分散劑、增稠劑和水制成，該涂料不含有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境友好、無(wú)污染，具有底面合一的特點(diǎn)和優(yōu)異的物理化學(xué)防銹、轉(zhuǎn)銹功能，既適用于有銹蝕、堅(jiān)硬氧化皮層或舊漆膜的鋼材表面的防銹，又適用于無(wú)銹鋼材表面的防銹，其制備方法簡(jiǎn)單，施工方便，涂料中兩種轉(zhuǎn)化劑的復(fù)配增強(qiáng)了涂料與鐵銹的結(jié)合力，可在生銹的鋼材表面直接涂刷，適用于噴涂、刷涂和淋涂等多種施工方式，涂裝成本低，能夠完全滿足城市道路設(shè)施、橋梁、油氣管道、工程機(jī)械設(shè)備和船舶等的防銹保護(hù)要求。
【專利說(shuō)明】水性帶銹防銹涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種水性涂料，及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代主要的工業(yè)和建筑結(jié)構(gòu)類型之一，但其容易腐蝕的特點(diǎn)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的損失。為了保護(hù)鋼材不生銹，常采用在其表面涂裝一層涂料。以往在使用涂料前，必須對(duì)基材徹底除銹，甚至要求完成露出金屬基體本色。大型的鋼鐵裝置和設(shè)施，例如儲(chǔ)油罐，鐵架、鐵橋，水閘門(mén)、船舶等，往往只能采用手工除銹的方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，而且銹難以除凈。中小型鋼鐵制件可采用噴丸除銹的方式，盡管除銹效果好，但因粉塵大、噪音大、嚴(yán)重污染環(huán)境且工價(jià)昂貴，受到種種限制。隨著工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵架橋、大型管道等工程越來(lái)越多，以上除銹方法遠(yuǎn)不能滿足工程需要，因此有必要開(kāi)發(fā)一種可直接涂刷銹蝕鋼材表面的涂料。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?8112434.8和201010214310.5的中國(guó)專利分別公開(kāi)了有機(jī)溶劑型甲、乙雙組份帶銹防銹涂料，使用前兩組份分裝，使用時(shí)按比例混合，施工不便；專利號(hào)為200910195915.1的中國(guó)專利公開(kāi)了一種油井管用帶銹涂料，該涂料具有抗流掛性能好、表干時(shí)間快和底面合一的特點(diǎn)，但涂料所用溶劑為二甲苯，對(duì)環(huán)境有污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種水性帶銹防銹涂料，不含有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境友好、無(wú)污染，適用于有銹蝕、堅(jiān)硬氧化皮層或舊漆膜的鋼材表面的防銹，防銹效果好，且施工方便；目的之二在于提供該水性帶銹防銹涂料的制備方法，操作簡(jiǎn)便。
[0005]經(jīng)研究，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]1、水性帶銹防銹涂料，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液15%~25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %~10 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %~5 %，氧化鐵紅I %~5 %，石墨烯0%~5%，氧化鋅1%~2%，硫酸鋇20%~30%，轉(zhuǎn)化劑1%~1.5%，轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑
0.5%~ 1%，流平劑 0.05%~0.20%，消泡劑 0.05%~0.20%，分散劑 0.1%~ 0.3%，增稠劑I %~2%，余量為水；
[0007]所述轉(zhuǎn)化劑為水楊酸、沒(méi)食子酸、茶多酚、單寧酸、抗壞血酸和草酸中任意兩種的混合物；所述轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑為間苯三酚或鄰苯二酚；所述流平劑為聚丙烯酸酯類；所述消泡劑為磷酸三丁酯或水性硅油；所述分散劑為不飽和聚氨基酰胺；所述增稠劑為聚丙烯酸鹽、羥甲基纖維素、海藻酸鹽和瓊脂中的任一種。
[0008]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20 %~25 %，水 溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %~10 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %~5 %，氧化鐵紅2 %~5%，石墨烯1%~5%，氧化鋅1%~2%，硫酸鋇20%~30%，轉(zhuǎn)化劑1%~1.5%，轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑0.5%~1%，流平劑0.10%~0.20%，消泡劑0.05%~0.20%，分散劑0.1 %~
0.3%，增稠劑1%~2%，余量為水。[0009]優(yōu)選的，所述聚丙烯酸酯類為BYK-358N、TR-9358和CN-338中的任一種；所述不飽和聚氨基酰胺為KD7523、BYK-170和HT-130中的任一種。
[0010]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂5 %，氧化鐵紅4 %，石墨烯2 %，氧化鋅2%，硫酸鋇30%，茶多酚0.2%、單寧酸0.8%、鄰苯二酚0.5%,BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
[0011]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂10 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂2 %，氧化鐵紅2 %，石墨烯4 %，氧化鋅
1.5%，硫酸鋇25%，草酸0.3%、單寧酸0.7%、鄰苯二酚0.5%, TR-93580.20%，磷酸三丁酯0.15%, BYK-1700.3%，海藻酸鹽2%，余量為水。
[0012]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %，氧化鐵紅5 %，石墨烯3 %，氧化鋅1%，硫酸鋇20%，茶多酚0.2%、單寧酸0.8%、鄰苯二酚0.5%,BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
[0013]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %，氧化鐵紅5 %，石墨烯2 %，氧化鋅1%，硫酸鋇20%，草酸0.3%、單寧酸0.7%、鄰苯二酚0.5%, TR-93580.20%，磷酸三丁酯
0.15%，BYK-1700.3%，海藻酸鹽2%，余量為水。
[0014]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液23 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂4 %，氧化鐵紅3 %，石墨烯2 %，氧化鋅2%，硫酸鋇27%，茶多酚0.3%、單寧酸0.7%、鄰苯二酚0.8%,BYK-358N0.15%,磷酸三丁SB 0.15%, HT-1300.3%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
[0015]2、水性帶銹防銹涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0016]a.取配方量的氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、分散劑和水以及配方量三分之二的消泡劑，混合，分散，得顏填料料漿；
[0017]b.將步驟a所得顏填料料漿研磨至細(xì)度小于50微米；
[0018]c.在攪拌條件下，向步驟b研磨后的顏填料料漿中加入配方量的苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑和增稠劑以及配方量三分之一的消泡劑，攪拌使分散，用水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾，即得水性帶銹防銹涂料。
[0019]優(yōu)選的，所述水性帶銹防銹涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0020]a.取配方量的氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、分散劑和水以及配方量三分之二的消泡劑，混合，以1500轉(zhuǎn)/分鐘分散20~50分鐘，得顏填料料漿；
[0021]b.將步驟a所得顏填料料漿研磨至細(xì)度小于50微米；
[0022]c.在500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，向步驟b研磨后的顏填料料漿中加入配方量的苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑和增稠劑以及配方量三分之一的消泡劑，加畢繼續(xù)攪拌20~50分鐘，用水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾，即得水性帶銹防鎊涂料。
[0023] 本發(fā)明有益效果在于:本發(fā)明提供了一種水性的、適用于鋼材表面的帶銹外防護(hù)涂料，該涂料不含有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境友好、無(wú)污染，具有底面合一的特點(diǎn)和優(yōu)異的物理化學(xué)防銹、轉(zhuǎn)銹功能，既適用于有銹蝕、堅(jiān)硬氧化皮層或舊漆膜的鋼材表面的防銹，又適用于無(wú)銹鋼材表面的防銹；制備方法簡(jiǎn)單，施工方便，涂料中兩種轉(zhuǎn)化劑的復(fù)配增強(qiáng)了涂料與鐵銹的結(jié)合力，可在生銹的鋼材表面直接涂刷，適用于噴涂、刷涂和淋涂等多種施工方式，涂裝成本低，能夠完全滿足城市道路設(shè)施、橋梁、油氣管道、工程機(jī)械設(shè)備和船舶等的防銹保護(hù)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0025]實(shí)施例1
[0026]水性帶銹防銹涂料的配方:按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:
[0027]苯丙乳液20 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂5 %，氧化鐵紅4%，石墨烯2%，氧化鋅2%，硫酸鋇30%，茶多酚0.2 %、單寧酸0.8 %、鄰苯二酚0.5%，BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯 0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素 2%，加水至 100%。[0028]水性帶銹防銹涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0029](I)取配方量的氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、分散劑和水以及配方量三分之二的消泡劑置拉缸中，以1500轉(zhuǎn)/分鐘分散30分鐘，制得顏填料料漿；
[0030](2)將所得顏填料料漿轉(zhuǎn)移至研磨機(jī)中，研磨至細(xì)度小于50微米；
[0031](3)將研磨后的顏填料料漿轉(zhuǎn)移至拉缸中，在500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，加入配方量的苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑和增稠劑以及配方量三分之一的消泡劑，加畢繼續(xù)攪拌30分鐘，然后用水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾，即得水性帶銹防銹涂料。
[0032]實(shí)施例2
[0033]水性帶銹防銹涂料的配方:按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:
[0034]苯丙乳液20%，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂10 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂2%，氧化鐵紅2%，石墨烯4 %，氧化鋅1.5%，硫酸鋇25%，草酸0.3 %、單寧酸0.7 %、鄰苯二酚0.5%，TR-93580.20%，磷酸三丁酯 0.15%, BYK-1700.3%，海藻酸鹽 2%，加水至 100%。
[0035]水性帶銹防銹涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0036]實(shí)施例3
[0037]水性帶銹防銹涂料的配方:按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:
[0038]苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %，氧化鐵紅5 %，石墨烯3%，氧化鋅1%，硫酸鋇20%，茶多酚0.2 %、單寧酸0.8 %、鄰苯二酚0.5%，BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯 0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素 2%，水加至 100%。
[0039]水性帶銹防銹涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0040]實(shí)施例4
[0041]水性帶銹防銹涂料的配方:按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:
[0042]苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂I %，氧化鐵紅5 %，石墨烯2 %，氧化鋅1%，硫酸鋇20%，草酸0.3 %、單寧酸0.7 %、鄰苯二酚0.5%，TR-93580.20%，磷酸三丁酯 0.15%, BYK-1700.3%，海藻酸鹽 2%，水加至 100%。[0043]水性帶銹防銹涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0044]實(shí)施例5
[0045]水性帶銹防銹涂料的配方:按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:
[0046]苯丙乳液23 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂4 %，氧化鐵紅3 %，石墨烯2%，氧化鋅2%，硫酸鋇27%，茶多酚0.3 %、單寧酸0.7 %、鄰苯二酚0.8%，BYK-358N0.15%，磷酸三丁酯 0.15%, HT-1300.3%，羥甲基纖維素 2%，水加至 100%。
[0047]水性帶銹防銹涂料的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0048]本發(fā)明所述水性帶銹防銹涂料的性能指標(biāo)和檢測(cè)方法如表1所示。
[0049]表1.性能指標(biāo)和檢測(cè)方法
[0050]
【權(quán)利要求】
1.水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液15 %~25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %~10 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂1 %~5 %，氧化鐵紅1 %~5%，石墨烯0%~5%，氧化鋅1%~2%，硫酸鋇20%~30%，轉(zhuǎn)化劑1%~1.5%，轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑0.5 %~1 %，流平劑0.05 %~0.20 %，消泡劑0.05 %~0.20 %，分散劑0.1 %~0.3%，增稠劑1%~2%，余量為水； 所述轉(zhuǎn)化劑為水楊酸、沒(méi)食子酸、茶多酚、單寧酸、抗壞血酸和草酸中任意兩種的混合物；所述轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑為間苯三酚或鄰苯二酚；所述流平劑為聚丙烯酸酯類；所述消泡劑為磷酸三丁酯或水性硅油；所述分散劑為不飽和聚氨基酰胺；所述增稠劑為聚丙烯酸鹽、羥甲基纖維素、海藻酸鹽和瓊脂中的任一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20%~25%，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5%~10%，水溶性丙烯酸樹(shù)脂1%~5%，氧化鐵紅2%~5%，石墨烯1%~5%，氧化鋅1%~2%，硫酸鋇20%~30%，轉(zhuǎn)化劑1%~1.5%，轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑0.5%~1%，流平劑0.10%~0.20%，消泡劑0.05%~0.20%，分散劑0.1%~0.3%，增稠劑1%~2%，余量為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，所述聚丙烯酸酯類為BYK-358N、TR-9358和CN-338中的任一種；所述不飽和聚氨基酰胺為KD7523、BYK-170和HT-130中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20%，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8%，水溶性丙烯酸樹(shù)脂5%，氧化鐵紅4 %，石墨烯2 %，氧化鋅2 %，硫酸鋇30 %，茶多酚0.2 %、單寧酸0.8 %、鄰苯二酚0.5%, BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液20%，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂10%，水溶性丙烯酸樹(shù)脂2%，氧化鐵紅2 %，石墨烯4%，氧化鋅1.5%，硫酸鋇25 %，草酸0.3 %、單寧酸0.7 %、鄰苯二酚0.5%, TR-93580.20%，磷酸三丁酯 0.15%, BYK-1700.3%，海藻酸鹽 2%，余量為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂1 %，氧化鐵紅5 %，石墨烯3 %，氧化鋅1 %，硫酸鋇20 %，茶多酚0.2 %、單寧酸0.8 %、鄰苯二酚0.5%, BYK-358N0.10%，磷酸三丁酯0.15%, HT-1300.2%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液25 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂5 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂1 %，氧化鐵紅5%，石墨烯2%，氧化鋅1 %，硫酸鋇20%，草酸0.3%、單寧酸0.7%、鄰苯二酚0.5%，TR-93580.20%，磷酸三丁酯0.15%, BYK-1700.3%，海藻酸鹽2%，余量為水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料，其特征在于，其配方按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成:苯丙乳液23 %，水溶性環(huán)氧樹(shù)脂8 %，水溶性丙烯酸樹(shù)脂4 %，氧化鐵紅3%，石墨烯2%，氧化鋅2%，硫酸鋇27%，茶多酚0.3%、單寧酸0.7%、鄰苯二酚0.8%, BYK-358N0.15%，磷酸三丁酯0.15%, HT-1300.3%，羥甲基纖維素2%，余量為水。
9.權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的水性帶銹防銹涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:a.取配方量的氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、分散劑和水以及配方量三分之二的消泡劑，混合，分散，得顏填料料漿； b.將步驟a所得顏填料料漿研磨至細(xì)度小于50微米； c.在攪拌條件下，向步驟b研磨后的顏填料料漿中加入配方量的苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑和增稠劑以及配方量三分之一的消泡劑，攪拌使分散，用水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾，即得水性帶銹防銹涂料。
10.如權(quán)利要求9所述的水性帶銹防銹涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a.取配方量的氧化鐵紅、石墨烯、氧化鋅、硫酸鋇、分散劑和水以及配方量三分之二的消泡劑，混合，以1500轉(zhuǎn)/分鐘分散20~50分鐘，得顏填料料漿； b.將步驟a所得顏填料料漿研磨至細(xì)度小于50微米； c.在500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件 下，向步驟b研磨后的顏填料料漿中加入配方量的苯丙乳液、水溶性環(huán)氧樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、轉(zhuǎn)化劑、轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑、流平劑和增稠劑以及配方量三分之一的消泡劑，加畢繼續(xù)攪拌20~50分鐘，用水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾，即得水性帶銹防銹涂料。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK103897510SQ201410165201
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】陳久存, 李長(zhǎng)明, 李文君, 劉茵沁 申請(qǐng)人:西南大學(xué)