[發明專利]一種離子改進型防腐蝕金屬水性漆及其制備方法

在審

• 申請號: 201710218409.4
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106883732A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 鄢海軍
• 申請（專利權）人: 鄢海軍
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/12
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技術領域

本發明屬于金屬防腐蝕領域，具體涉及一種離子改進型防腐蝕金屬水性漆及其制備方法。

背景技術

傳統的溶劑型漆中加進了大量的有機溶劑如苯、甲苯、二甲苯等，大多為易燃易爆的有毒物質，長期吸入人體會導致疲勞、喪失記憶以及神經系統疾病，嚴重者可以致癌。有機揮發物直接排放到大氣中，在紫外線的輻射下會產生光化學煙霧、形成酸雨，對大氣造成很嚴重的污染，被認為是大氣污染的主要來源之一。隨著整個社會對環境保護和勞動保護意識的加強，世界各國相繼制定了限制 VOC 排放的法律法規。研究開發資源利用率高、環保無公害防腐漆（如水性防腐漆、高固體分漆、粉末漆等）以代替傳統溶劑型防腐漆、以低毒或無毒的長效防銹顏料（如磷酸鹽、鐵酸鹽、偏硼酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽等）代替紅丹、鉻酸鹽等高毒防銹顏料已成為防腐漆的發展趨勢；

隨著國民經濟的發展，工程設施趨向于大型化、永久化，工程造價提高、維修難度加大，采用高防腐效果的半永久性或永久性的保護措施，可以大大降低因維修、重涂所造成的施工費用。因此，以高性能的高檔漆代替低檔漆不但具有性能上的優勢，而且具有經濟上的優勢。通過對現有樹脂進行物理或化學改性、合成新的高性能樹脂、高聚物的合金化、這種新型漆具有耐陰極剝離性，可以對金屬起到很好的防腐保護效果；

與溶劑型漆相比，水性漆具有諸多優點，如 VOC 含量低、氣味低、不易燃燒、使用安全、可用水清洗等。因此人們將環氧樹脂進行水性化處理，使之成為水性漆，來滿足更高的要求。數十年的研究開發和應用實踐證明，水性環氧漆秉承了環氧樹脂的諸多優點，對鋼材、水泥的附著力優異，收縮率低，對中等酸、堿和其他溶劑有良好的耐蝕性和抗滲透性，能與各種樹脂、填料和助劑良好的混溶，配制成一系列常用的防腐蝕漆，可形成一個水性環氧防腐漆的體系；

但與溶劑型漆相比，水性漆的配方復雜，通常包含有多種無機添加劑，而這些無機添加劑會因為與樹脂的分散性差，影響到涂膜的穩定性，導致涂膜的性能下降。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的中無機添加劑與樹脂的分散性差，造成涂膜的穩定性差的問題，提供一種離子改進型防腐蝕金屬水性漆及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種離子改進型防腐蝕金屬水性漆，它是由重量比為20-25:1的a組份與固化劑組成的，所述的a組份是由下述重量份的原料制成的：

對甲基苯磺酸1-2、環氧樹脂170-200、石油磺酸鋇3-4、三氯氧磷4-6、硅酸鈉10-13、正硅酸乙酯27-30、2,3-環氧丙基三甲基氯化銨1-2、蓖麻酸鈣3-4、氨丙基三乙氧基硅烷2-3、植物甾醇2-3、季戊四醇6-8。

所述的固化劑為甲基六氫鄰苯二甲酸酐。

一種離子改進型防腐蝕金屬水性漆的制備方法，包括以下步驟：

（1）取對甲基苯磺酸，加入到其重量20-30倍的去離子水中，攪拌均勻；

（2）取蓖麻酸鈣，加入到其重量40-50倍的、70-76%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入正硅酸乙酯，在46-50℃下保溫攪拌2-3小時，與上述對甲基苯磺酸的水溶液混合，緩慢升高溫度為80-90℃，保溫攪拌20-30分鐘，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得羧基化硅溶膠；

（3）取三氯氧磷，加入到其重量20-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入季戊四醇，送入到反應釜中，加入石油磺酸鋇，升高溫度為140-150℃，保溫攪拌30-40分鐘，出料，冷卻至常溫，得磷化酯溶液；

（4）取氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量5-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入上述磷化酯溶液，磁力攪拌10-20分鐘，蒸餾除去乙醇，得氨化磷酸酯；

（5）取2,3-環氧丙基三甲基氯化銨，加入到其重量70-90倍的去離子水中，加入植物甾醇，攪拌均勻，得離子分散液；

（6）取上述羧基化硅溶膠，與上述氨化磷酸酯混合，超聲3-5分鐘，升高溫度為60-70℃，加入上述離子分散液，保溫攪拌3-4小時，得離子改性防腐分散液；

（7）將環氧樹脂、硅酸鈉混合，加入到上述離子改性防腐分散液中，1600-2000轉/分攪拌20-30分鐘，即得所述a組份；

（8）將a組份與固化劑混合，攪拌均勻，涂覆到金屬基材表面，在110-120℃下保溫固化120-130分鐘，即可。

本發明的優點：