水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性環(huán)保防腐材料技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼結(jié)構(gòu)材料由于自質(zhì)量輕、延性好等特點(diǎn)，已成為大空間建筑最主要的結(jié)構(gòu)形式。 鋼材具有抗震，抗彎等特性，但在戶外氣候、日晝溫差、作用下，其力學(xué)性能會(huì)迅速降低，隨 著鋼結(jié)構(gòu)建筑物的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)技術(shù)問題更加突出，所以必須對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行 防腐保護(hù)，以防止鋼構(gòu)的機(jī)械性能，如屈服點(diǎn)，抗拉及彈性模量等下降。
[0003] 鋼構(gòu)物件表面的防腐涂料的應(yīng)用需求已隨日新月異的工業(yè)發(fā)展?jié)B透到了各個(gè)應(yīng) 用領(lǐng)域，日常的裝潢材料到冶金、石油、機(jī)車、船舶、路橋、污水處理、工業(yè)地坪等領(lǐng)域的實(shí)際 應(yīng)用中，鋼材既可以相對增加建筑物的荷載能力，也可以滿足建筑設(shè)計(jì)美感造型的需要，這 些領(lǐng)域又對防腐涂料的品種和性能、配套和施工提出了更高、更新的要求，進(jìn)而推動(dòng)了傳統(tǒng) 溶劑型品種的改進(jìn)提高和高性能品種的開發(fā)和應(yīng)用，特別是特種功能型水性防腐涂料更成 為發(fā)展的熱點(diǎn)。
[0004] 目前傳統(tǒng)溶劑型防腐涂料，也還存在一些缺點(diǎn)，如含有大量的溶劑、V0C等有毒揮 發(fā)物質(zhì)，在施工過程中揮發(fā)造成對環(huán)境的污染嚴(yán)重，且成本較高，某些品種的防腐涂料物理 性能不夠理想，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在長期戶外嚴(yán)酷過程中難以長久保護(hù)的防腐蝕性能，大量的金 屬需要回?zé)?、更換設(shè)備及構(gòu)件造成資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，甚至引發(fā)災(zāi)難事故造成直接經(jīng) 濟(jì)損失等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料，能在被涂 覆基材表面形成有效防腐蝕保護(hù)，裝飾性強(qiáng)、能耗低、能夠釋放負(fù)離子且使用壽命長。
[0006] 本發(fā)明另一個(gè)所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料的制 備方法，其工藝簡單，易于實(shí)施，以便能高效、節(jié)能地制備出能在被涂覆基材表面形成有效 防腐蝕保護(hù)，裝飾性強(qiáng)、能耗低、釋放負(fù)離子且使用壽命長的水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供如下技術(shù)方案:一種水性環(huán)保負(fù)離子防腐 涂料，其配方以質(zhì)量百分計(jì)包含本發(fā)明的目的將通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):生產(chǎn)原料包括 質(zhì)量百分比的下述各組分:水性環(huán)氧樹脂乳液20~40%、水性聚氨酯乳液10~20%、水性氟樹 脂乳液5~10%、水性納米負(fù)離子漿料10~15%、水性潤濕分散劑1~3%、水性消泡劑0.1~1%、 附著力促進(jìn)劑1~3%、無鉛防銹顏料5~10%、防污劑0.5~2.5%、成膜助劑5~10%和去離子水 5 ~25%〇
[0008] 進(jìn)一步地，所述水性環(huán)氧樹脂乳液為水性聚氧乙烯接枝環(huán)氧樹脂乳液或聚氧丙烯 鏈端的環(huán)氧樹脂乳液中的一種或其組合;所述水性聚氨酯乳液為多元醇的聚酯型或聚醚型 的一種或組合。該聚氨酯乳液能夠賦予涂膜良好的柔韌性和施工性，以滿足于各種滾涂、淋 涂、噴涂、刮涂、刷涂、浸涂的施工形式，在各種形狀不一的異形基材工件施工條件。
[0009] 進(jìn)一步地，所述水性氟樹脂乳液為水性三氟氯乙烯型氟樹脂乳液或水性乙烯基醚 型氟樹脂乳液的一種或組合，該氟樹脂乳液具有優(yōu)異的耐老化性、耐溫差性、耐鹽堿鹽霧性 和高硬度等特點(diǎn)，保證涂料的性能持久性，有效提高涂膜的耐沾污能力。
[0010] 進(jìn)一步地，所述水性負(fù)離子漿料為是電氣石納米粉體且固體物的質(zhì)量百分含量15 ~30%的水性納米負(fù)離子衆(zhòng)料，電氣石納米粉體的粒徑為50~80nm，其中，電氣石納米粉體 包含有纖維電氣石粉體和晶體電氣石粉體中的至少一種。
[0011] 進(jìn)一步地，所述水性潤濕分散劑為六偏磷酸鈉類或炔二醇乙氧基化合物類潤濕分 散劑;所述水性消泡劑為水性非硅酮脂肪酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的一 種。
[0012] 進(jìn)一步地，所述附著力促進(jìn)劑為硅烷、鈦酸鹽、鋯酸鹽或復(fù)合羧基磷酸酯中的一 種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述無鉛防銹顏料為安息香酸鋅、磷鉬酸鋅或磷酸鈦的一種或幾種。
[0014] 進(jìn)一步地，防污劑為水性納米雜化硅油或辛基三乙氧基改性硅油的一種。
[0015] 進(jìn)一步地，成膜助劑為丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚的一種或其組合;所述去離子水 為去除雜質(zhì)的自來水。
[0016] 另一方面，本發(fā)明還提供一種以上任一項(xiàng)所述的水性環(huán)保負(fù)離子防腐涂料的制備 方法，其方法如下：按配方的質(zhì)量百分比計(jì)，把水性環(huán)氧樹脂乳液滴加到水性聚氨酯乳液 中，攪拌分散5~lOmin，然后滴加水性氟樹脂乳液，攪拌分散5~lOmin，然后將預(yù)先制得的 水性納米負(fù)離子漿料滴加，攪拌分散15~30min，再加入占去離子水總質(zhì)量的5~10%的去離 子水加入到分散缸中，在400~600rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20~30min，然后加入無鉛防銹顏料、剩 下的去離子水組分，再加入水性消泡劑、硅烷、防污劑，在1000~1200rpm的轉(zhuǎn)速下加入成膜 助劑，繼續(xù)分散25min~40min，測得粘度為(40±2)s后過濾后出料，即得到水性環(huán)保負(fù)離子 防腐涂料。
[0017] 進(jìn)一步地，所述水性納米負(fù)離子楽;料的制備步驟是:按照質(zhì)量百分計(jì)，電氣石粉體 15~30%，潤濕分散劑2~12%，去離子水40~70%，其中，所述電氣石粉體為纖維電氣石粉體 和晶體電氣石粉體中的至少一種，依次加入去離子水、水性潤濕分散劑攪拌均勻，然后邊攪 拌邊緩慢加入電氣石粉體，粉體加完后高速分散30分鐘，開啟研磨機(jī)，進(jìn)行循環(huán)研磨，研磨 時(shí)間大約為3~5h，得到固含量為15~30%、中位粒徑在50~80nm漿料。納米分散體顆粒粒度 分布均勻且非常穩(wěn)定，常溫下保存期長，與大多成膜物質(zhì)均有良好的相容性，納米粒子化后 的50~80nm纖維電氣石粉體和晶體電氣石粉體，成分是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)，類質(zhì)同象發(fā)育，因其熱電性和壓電性，使其極性離子在平衡位置振動(dòng)而 引起偶極矩變化產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外波段的電磁輻射，納米粒子處理后的纖維電氣石、晶體電氣石 在特定的粒徑內(nèi)，具有實(shí)現(xiàn)負(fù)離子釋放、天然無味、填充細(xì)微空隙三重功能的性能。納米粒 徑的纖維電氣石粉體和晶體電氣石粉體中的成分具有熱電性和壓電性，添加于涂料中，利 用空氣中氣體分子電離的作用機(jī)理，能在自然界太陽熱能遠(yuǎn)紅外線、紫外線、放射線、光電 效應(yīng)催離下，引起成分晶體之間的電勢差，能夠充分激發(fā)自身特有的自由離子、不純物離子 和離子性物質(zhì)共同構(gòu)成的能量可以快速、強(qiáng)烈地以負(fù)離子及微電流的形式釋放出來，這靜 電高達(dá)100萬電子伏特，從而使空氣發(fā)生電離，被擊中的電子附著于鄰近的水和氧氣分子并 使它轉(zhuǎn)化為空氣負(fù)離子并恒久釋放。
[0018] 采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有如下有益效果:本發(fā)明的水性環(huán)保負(fù)離子 防腐涂料可永久性以涂層形式涂覆在多種鋼鐵五金等材質(zhì)表面，在對基材形成具有封閉性 強(qiáng)、防腐蝕、耐磨刮、耐酸堿、抗沖擊的有效保護(hù)的同時(shí)，產(chǎn)生能夠釋放對周圍環(huán)境有益的負(fù) 離子，負(fù)離子對人類居住環(huán)境的改善有極大的幫助作用，對發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、節(jié)約能源、保護(hù) 環(huán)境、實(shí)現(xiàn)污染物的低排放、促進(jìn)人與自然的和諧關(guān)系具有重要意義。此外，本發(fā)明的水性 環(huán)保負(fù)離子防腐涂料裝飾性強(qiáng)、能耗低、釋放負(fù)離子且使用壽命長，可廣泛應(yīng)用于五金鋼 構(gòu)、工程機(jī)械、機(jī)車船舶、路