[發明專利]一種有機肟銹轉化劑制備方法及水性鐵銹轉化底漆制備方法

有效

• 申請號: 201410077880.2
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103882440B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 葛圣松;馮艷斐;邵謙;王俊祥;李孟龍
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C23F11/173
• 分類號: C23F11/173;C23F11/14;C23C22/05
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 葉劍

技術領域

本發明屬于金屬防腐涂層技術領域，具體地說，涉及一種有機肟銹轉化劑制備方法及水性鐵銹轉化底漆制備方法。

背景技術

鋼結構工程是以鋼材為主的結構，是現代主要的建筑結構類型之一。無論現在還是將來金屬材料在材料領域中都占有舉足輕重的地位，由于鋼鐵占金屬使用量的95%，其中70%是在易生銹的大氣中使用，因此通過研究鋼構材料的腐蝕防護技術來有效減少由于腐蝕造成的經濟損失，對國民經濟的發展來說具有重要意義。就現在的科學技術來講從鋼結構本身著手解決腐蝕問題很不現實，一般不銹鋼的造價昂貴，價格為同規格普通優質鋼材的幾倍到十幾倍，而且使用壽命有限。其他的耐腐蝕性材料則主要存在強度不夠，使用壽命有限，經濟性差等一系列問題，而采用涂料涂裝防止金屬腐蝕是應用最廣泛、最有效、最經濟的手段。

但是由于銹層疏松多孔的結構對鋼鐵沒有保護性，而且這種結構易吸收空氣中的水分和其它有腐蝕性的介質，加速鋼鐵的腐蝕。因此，在涂刷之前，必須要對金屬表面進行嚴格除銹、粗化處理，然后覆蓋涂料，才能起到較好的防腐效果。目前，主要采用手工、酸洗、噴砂、噴丸等除銹方法，但這些方法都存在一些缺陷。手工除銹主要用于船舶、管道、橋梁的二次除銹。該方法勞動強度大、效率低、成本高、除銹效果也不理想，且嚴重影響人體健康。酸洗除銹易產生“過蝕”和“氫脆”，且易產生二次銹蝕，廢液排放易造成環境污染。噴砂、噴丸除銹設備投資大、成本高。

在這種情況下，一種在一定的銹蝕表面上能直接施工而且具有較好的防銹效果的帶銹涂料就應運而生。帶銹防銹涂料是一種可以直接在一定銹蝕的金屬表面上施工，通過使銹穩定、鈍化或轉化，使活潑的鐵銹變成無害的物質，以達到既除銹又保護的雙重目的的防銹涂料。

沒食子酸是一種重要的精細化學品，在生物、醫藥、化工等領域有廣泛的應用，有良好的發展前景。近二三十年來，大量的國外文獻報道沒食子酸的各種生產新工藝，并先后開發了為數眾多的沒食子酸衍生物深加工精細化學品及其新用途，有不少在國內尚屬空白，有待去深入探究研究開發。

帶銹涂料根據它對銹蝕產物所起的作用來進行分類，主要有穩定型，滲透型和轉化型三種。

（1）穩定型：穩定型帶銹涂料采用活性顏料和滲透性較好的樹脂，在防銹顏料的配合下，起到良好穩定鐵銹的作用和持久的防銹效果，其特點是對銹的鋼鐵表面和無銹的鋼鐵表面都有良好的適應性，應用廣泛。其抑銹機理主要是生成不溶性的雜多酸鉻鹽從而使銹層穩定。利用磷酸鹽和鉻酸鹽水解時形成磷酸根和鉻酸根陰離子，形成雜多酸，這種雜多酸易與活潑的鐵銹反應，生成較穩定的抑銹絡合物。多數雜多酸及其鹽類可溶，而雜多酸的銨鹽卻難溶，因此需在活性顏料體系中加入適當的有機氨堿，使其進一步形成不溶性的雜多酸氮堿絡鹽，使活潑的鐵銹得以穩定。

（2）轉化型：轉化型帶銹涂料又稱為反應性帶銹涂料。它通過與鐵銹反應成惰性物質，從而封閉銹蝕，與外面隔絕，反應性帶銹涂料能夠使銹蝕層轉化為堅實，惰性的物質，而且附著于鋼鐵表面。它是通過利用涂料中各種有機酸，無機酸與鐵銹反應，使鐵銹以離子狀態存在，然后與加入到涂料中的鐵絡合劑反應，將鐵銹轉化具有保護作用并且無害，難溶的絡合物。涂料中的成膜物的粘附作用，使這些物質固定在鋼鐵表面成為防銹顏料。此類涂料常用的轉化劑一般為磷酸亞鐵氰化物或磷酸單寧酸。成膜物一般是酚醛樹脂，丙烯酸樹脂，環氧樹脂，醇酸樹脂等。

（3)滲透型：這類涂料并不與鐵銹發生化學反應，它采用滲透性強的樹脂作為漆基，借助于滲透劑，極性溶劑的配合，使涂料具有良好的滲透性，從而可以浸潤和滲透鋼鐵表面銹層，機械的把鐵銹浸透和包封起來，有效地將鐵銹和外界腐蝕介質隔絕，使鐵銹失去原有的活性，增強了鐵銹層與鋼板，鐵銹層與涂層及涂層與鋼板間的附著力，從而阻止鐵銹進一步發展產生新的鐵銹。滲透層帶銹涂料成本較高，難以大范圍推廣，應用較少。

幾類帶銹涂料的主要特性

通過比較這幾類帶銹涂料的特性可以看出，穩定型帶銹涂料是在成膜物中加入多種化銹劑、穩定劑來達到帶銹涂裝的目的，其缺點是只能適用于銹層厚度較小的鋼鐵表面；滲透型帶銹涂料主要是利用漆料對疏松鐵銹的潤濕、滲透作用，把鐵銹分離并包圍在漆料中，以阻止銹蝕的發展，滲透型帶銹涂料既不含穩銹劑也不含轉化劑，對鋼鐵幾乎不起什么化學作用，因此它不具備化銹能力；轉化型帶銹涂料又稱反應型帶銹涂料，是利用轉化劑與金屬表面銹層起反應生成穩定絡合物、螯合物，形成化學性能穩定的致密保護層來達到化銹防銹的目的，是三種帶銹涂料中化銹防銹能力最好、最具市場前景的一種。