一种水性带锈转锈漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及水性工业涂料技术领域，特别是涉及一种水性带锈转锈漆及其制备方法。


背景技术：

2.金属锈蚀问题遍及国民经济的各行各业，锈蚀会使金属制品的性能和商业价值受到极大的损害，甚至会引起重大故障而使设备报废，因此，金属的锈蚀问题越来越引起人们的关注。
3.为了获得良好的耐腐蚀性能，涂装前必须把钢材上的铁锈清除干净，否则将会由于铁锈的不断膨胀导致漆膜和防腐效果变差，所以钢材的除锈处理对其耐腐蚀性能的好坏起着决定性的作用。许多大型建筑、桥梁、船舶等在维修过程中，由于受施工条件的限制，难以采用机械化施工方法，只能采用手工或电动工具除锈，施工艰难，费用巨大，且较难保证除锈质量，同样的，其他工业领域中也存在着除锈困难的情况。若能够减少或省去除锈这一工序，不仅可简化涂漆工艺，节省资金，还能减少锈尘对人体的危害。
4.同时，由于溶剂型涂料中有机溶剂含量较高，喷涂后会释放大量的voc气体，不仅严重危害到使用人的身体健康，还会对大气造成污染，损坏生态环境，基于溶剂型涂料的该缺点，成本相对合理化而又节能、无污染的水性涂料越来越受到推崇。但目前市场上的水性单组分漆尚不能在带锈的基材上实现良好的涂装效果，会出现耐水性、耐盐雾性差，附着力差等问题。
5.因此，能够实现在不经任何处理的情况下，直接在带锈基材上涂覆水性涂料，且能够满足工件防腐要求，是目前涂料技术领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种水性带锈转锈漆及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够在不经任何处理的情况下，直接在带锈基材上涂覆水性涂料，实现对带锈金属基材良好的防护，显著提高漆膜的耐盐雾性和耐水性，且附着性能优异。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.本发明提供一种水性带锈转锈漆，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
9.水性乳液40-50份，颜料10-15份，防锈颜料5-10份，填料15-20份，分散剂1.5-2.5份、消泡剂0.1-0.3份、表面活性剂0.5-1份、流变助剂0.5-1.0份、防闪锈助剂1-2份、水20-30份。
10.进一步地，所述水性乳液为带锈防锈水性丙烯酸乳液，如华津思的hd2085。
11.本发明的带锈防锈水性丙烯酸乳液可将钢铁表面的铁锈转化为黑色稳定的四氧化三铁，使锈蚀层与树脂结合形成坚实、惰性而致密的黑色保护层，防止水分子对基材的渗透，以达到封闭钢铁底材，防止再生锈的目的。
12.进一步地，所述颜料为氧化铁红。
13.进一步地，所述防锈颜料为钙离子交换型防锈颜料，是一种容易分散、无毒、高效能、细粒径的防锈颜料，如格雷斯钙离子交换型防锈颜料c303。
14.进一步地，所述填料为硫酸钡。
15.进一步地，所述分散剂为含颜料亲和基团聚合物型分散剂，能很好的降低研磨粘度，并且有优异的着色力，可以降低粘度和增强着色强度，且不影响漆膜耐水性能，如760w型分散剂。
16.进一步地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，能够快速除泡且效能持久、不受极端的温度及压力影响、在酸性及碱性的环境下仍然有效，且不含硅酮，如df5800c。
17.进一步地，所述表面活性剂为基于炔二醇化学结构的表面活性剂，该类表面活性剂具有良好的动态润湿及消泡性能，适用于水性涂料、油墨和胶黏剂等体系的动态润湿和消泡；有利于减少消泡、加强润湿、改善附着力、提高流动和流平性，消除其他缺陷；不会产生其他表面活性剂普遍存在的耐水性问题；符合fda和epa标准，不含ape，如surfynol 104dpm。
18.进一步地，所述流变助剂为改性脲型流变助剂，如crayvalleyla150改性脲型流变助剂。
19.本发明所用防闪锈剂为raybo 80。
20.本发明还提供一种上述水性带锈转锈漆的制备方法，包括以下步骤：
21.步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以400-600r/min的速度搅拌10-30分钟，得到漆浆；
22.步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；
23.步骤c、将研磨后漆浆以500-700r/min的速度搅拌3-8分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，700-900r/min的速度搅拌15-25分钟，用流变助剂调整粘度至80-90s。
24.本发明公开了以下技术效果：
25.1.本发明的带锈防锈水性丙烯酸乳液可将钢铁表面的铁锈转化为黑色稳定的四氧化三铁，还可以发挥成膜助剂的作用，能够快速在锈蚀层与树脂结合形成坚实、惰性而致密的黑色保护层，防止水分子对基材的渗透，以达到封闭钢铁底材，防止再生锈的目的，在带锈金属基材使用可以起到很好的防护作用。
26.2.当腐蚀性电解质接触到涂膜后，钙离子交换型防锈颜料能够将该腐蚀性离子截获在涂膜表面，并释放出相应的钙离子而转到金属底材上，此过程持续进行，就会引起钙离子层的堆积，进而起到对金属基材的阻隔保护作用同时提高涂层附着力。但是，金属基材表面的锈蚀严重影响了离子交换型防锈颜料的使用性能，本发明利用带锈防锈水性丙烯酸乳液将钢铁表面的铁锈转化为黑色稳定的四氧化三铁，快速形成一层坚实、惰性而致密的黑色保护层，避免了锈蚀对金属基材表面平整度的影响，使得钙离子交换型防锈颜料能够更好地发挥阻隔保护作用和提高涂层附着力的作用。
27.3.本发明的分散剂含颜料亲和基团，能降低研磨粘度，实现带锈防锈水性丙烯酸乳液的均匀分散，进一步保证形成的黑色保护层均匀致密，为钙离子交换型防锈颜料发挥作用奠定基础，同时还与颜料以及防锈颜料亲和，增强着色强度，且不影响漆膜耐水性能。
28.4.本发明的水性带锈防锈水漆能够在不经任何处理的情况下，直接在带锈基材上
进行涂覆，耐盐雾测试可达400h，耐水长达500h。
具体实施方式
29.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
30.应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
31.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
32.在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本技术说明书和实施例仅是示例性的。
33.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
34.本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。
35.本发明实施例中，所用水性乳液为华津思的带锈防锈水性丙烯酸乳液hd2085；颜料为氧化铁红；防锈颜料为格雷斯的钙离子交换型防锈颜料c303；填料为硫酸钡；分散剂为颜料亲和基团聚合物型分散剂760w；消泡剂为矿物油类消泡剂df5800c；表面活性剂为surfynol 104dpm。
36.实施例1
37.一种水性带锈转锈漆，按质量份数计，包括以下组分：
38.水性乳液40份、颜料12份、防锈颜料5份、填料15份、分散剂2份、消泡剂0.1份、表面活性剂0.5份、流变助剂0.5份、防闪锈助剂1份、水20份。
39.制备步骤如下：
40.步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以400r/min的速度搅拌10分钟，得到漆浆；
41.步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；
42.步骤c、将研磨后漆浆以700r/min的速度搅拌3分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，900r/min的速度搅拌15分钟，用流变助剂调整粘度至80s。
43.实施例2
44.一种水性带锈转锈漆，按质量份数计，包括以下组分：
45.水性乳液45份、颜料10份、防锈颜料8份、填料16份、分散剂1.5份、消泡剂0.2份、表
面活性剂1份、流变助剂0.7份、防闪锈助剂2份、水25份。
46.制备步骤如下：
47.步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以600r/min的速度搅拌20分钟，得到漆浆；
48.步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；
49.步骤c、将研磨后漆浆以500r/min的速度搅拌7分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，700r/min的速度搅拌20分钟，用流变助剂调整粘度至90s。
50.实施例3
51.一种水性带锈转锈漆，按质量份数计，包括以下组分：
52.水性乳液48份、颜料15份、防锈颜料7份、填料20份、分散剂2.3份、消泡剂0.3份、表面活性剂0.7份、流变助剂1份、防闪锈助剂1.5份、水28份。
53.制备步骤如下：
54.步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以500r/min的速度搅拌25分钟，得到漆浆；
55.步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；
56.步骤c、将研磨后漆浆以600r/min的速度搅拌6分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，800r/min的速度搅拌18分钟，用流变助剂调整粘度至85s。
57.实施例4
58.一种水性带锈转锈漆，按质量份数计，包括以下组分：
59.水性乳液50份、颜料13份、防锈颜料10份、填料18份、分散剂2.5份、消泡剂0.25份、表面活性剂0.8份、流变助剂0.8份、防闪锈助剂1.8份、水30份。
60.制备步骤如下：
61.步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以550r/min的速度搅拌30分钟，得到漆浆；
62.步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；
63.步骤c、将研磨后漆浆以550r/min的速度搅拌8分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，850r/min的速度搅拌25分钟，用流变助剂调整粘度至80s。
64.对比例1
65.与实施例1的不同之处在于，将实施例1中等带锈防锈水性丙烯酸乳液替换为苯丙乳液，其他步骤同实施例1。
66.对比例2
67.与实施例1的不同之处在于，将实施例1中的钙离子交换型防锈颜料替换为三聚磷酸铝系列防锈颜料apw-2，其他步骤同实施例1。
68.对比例3
69.与实施例1的不同之处在于，将实施例1中的含颜料亲和基团聚合物型分散剂替换为分散剂a4100，其他步骤同实施例1。
70.对实施例1-4和对比例1-3制得的水性带锈转锈漆进行性能测试，结果如表1所示。
71.表1
[0072][0073]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种水性带锈转锈漆，其特征在于，按质量份计，包括以下组分：水性乳液40-50份、颜料10-15份、防锈颜料5-10份、填料15-20份、分散剂1.5-2.5份、消泡剂0.1-0.3份、表面活性剂0.5-1份、流变助剂0.5-1.0份、防闪锈助剂1-2份、水20-30份。2.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述水性乳液为带锈防锈水性丙烯酸乳液。3.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述颜料为氧化铁红。4.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述防锈颜料为钙离子交换型防锈颜料。5.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述填料为硫酸钡。6.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述分散剂为含颜料亲和基团聚合物型分散剂。7.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂。8.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述表面活性剂为基于炔二醇化学结构的表面活性剂。9.根据权利要求1所述的一种水性带锈转锈漆，其特征在于，所述流变助剂为改性脲型流变助剂。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种水性带锈转锈漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、按照所述原料配比，首先在搅拌状态下依次添加水、分散剂、消泡剂、填料、颜料和防锈颜料进行混合，以400-600r/min的速度搅拌10-30分钟，得到漆浆；步骤b、将步骤a中的漆浆进行研磨处理，使得其细度小于15微米；步骤c、将研磨后漆浆以500-700r/min的速度搅拌3-8分钟，然后按照原料配比，依次加入水性乳液、防闪锈助剂、表面活性剂，700-900r/min的速度搅拌15-25分钟，用流变助剂调整粘度至80-90s。

技术总结
本发明公开了一种水性带锈转锈漆，涉及涂料技术领域，该转锈漆包括以下组分：水性乳液、颜料、防锈颜料、填料、分散剂、消泡剂、表面活性剂份、流变助剂、防闪锈助剂和水；本发明的水性带锈转锈漆能够实现在不经任何处理的情况下，直接在带锈基材上涂覆水性涂料，且能够满足工件的防腐性能要求，漆膜的耐盐雾性、耐水性及附着性能优异。附着性能优异。


技术研发人员：李幕英 唐二军 李心昕 徐建中 刘艳菲 楚会来 史蕾 王洁
受保护的技术使用者：河北晨阳工贸集团有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/25