專利名稱：水性除銹防銹底漆及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油漆、涂料類，具體地是一種水性除銹防銹底漆及其制備工藝類。
目前，用于金屬防銹大多用的是各種有機(jī)溶劑油性底漆，雖具有一定的防銹功能，但由于采用了有機(jī)溶劑，且易燃、有毒、易揮發(fā)，既污染環(huán)境，又在貯存、運(yùn)輸、施工時(shí)不方便安全。此外這種底漆只有單一的防銹功能，沒(méi)有除銹的效果，因此在涂復(fù)前必須先除去金屬表面的銹層，如表面處理不好，將大大影響涂膜與基材間的附著，造成剝落等現(xiàn)象。
擯上來(lái)國(guó)內(nèi)也研制出了多種具有除銹防銹雙功能的涂料，但絕大多數(shù)為有機(jī)溶劑性，價(jià)格偏高，有的在除銹時(shí)對(duì)金屬有腐蝕作用，有的除銹后的產(chǎn)物影響了涂膜與基材的附著，因而這些涂料的運(yùn)用受到限制。有的也研制出水性除銹防銹涂料，但價(jià)格均偏高，且性能不穩(wěn)定，不能長(zhǎng)期貯存。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，旨在提供一種低毒、不燃、安全可靠、性能穩(wěn)定、使用方便、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、具有除銹防銹雙重功能的金屬用水性底漆及其生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的，水性除銹防銹底漆由基料、顏料、填料、無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液、穩(wěn)定劑、助劑，在常溫下按一定比例配制而成，其組成及重量配比(份)為a、基料為聚醋酸乙烯酯水乳膠(含固量50%)25-40，最佳30-35，b、無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液為磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸的水溶液25-45，最佳35-40，c、穩(wěn)定劑為en、二苯胍、分別為1-2、0.05-0.1，d、助劑包括乳化分散劑Tween-18或磷酸鈉玻璃水溶液、消泡劑TBP、懸浮劑膨潤(rùn)土或凹凸棒土1.5-2.5，e、顏料為氧化鐵紅、氧化鉻綠、鈦白粉、炭黑、氧化鋅15-30，f、填料為滑石粉、云母粉12-21。
具體配比份數(shù)為聚醋酸乙烯酯水乳膠25-40，氧化鐵紅16-22、或氧化鉻綠20-28、或鈦白粉8-12、或炭黑2-8、或氧化鋅4-8，滑石粉4-14，云母粉5-15，凹凸棒土或膨潤(rùn)土0.5-1.5，磷酸3.2-5.4，磷酸鋅1-3，鉻酸鋅1-3，en1-3，二苯胍0.1-0.4，TBP0.3-1.0，Tween-18 0.2-0.3或1%磷酸鈉玻璃水溶液0.5-1，水適量。
最佳配比份數(shù)為聚醋酸乙烯酯水乳膠30-35，氧化鐵紅18-20、或氧化鉻綠22-26、或鈦白粉9-10、或炭黑3-5、或氧化鋅5-6，滑石粉6-12、云母粉6-15，凹凸棒土或膨潤(rùn)土0.8-1.2，磷酸3.4-4.4，磷酸鋅1-1.5，鉻酸鋅1-2，en1-2，二苯胍0.1-0.2，TBP0.3-0.5，Tween-18 0.2-0.3，或10%磷酸鈉玻璃水溶液0.5-1，水適量。
水性除銹防銹底漆的制備工藝是a、溶液配制取磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸、加水配制成溶液A。取二苯胍、磷酸加水制成溶液B。取en加水稀釋成溶液C。取Tween-18或磷酸鈉玻璃水溶液分散或溶于水中配制成溶液D。
b、按比例取出溶液A，并依次向其中加入聚醋酸乙烯乳膠，溶液D、B、C，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)后再加入助劑、顏料、填料、充分?jǐn)噭蚝竽ゼ?xì)，即得本底漆。
本發(fā)明采用磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸的水溶液為無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液，集磷化處理、鉻酸鹽處理為一體，達(dá)到除銹防銹效果。一方面金屬在磷酸的作用下生成的磷酸鹽，與涂料中反應(yīng)生成的磷酸氫鋅一起生成一層磷化膜保護(hù)層，沉積于金屬表面。以鋼鐵為例，其反應(yīng)式為
另一方面，鉻酸鹽在酸性介質(zhì)中，具有強(qiáng)的氧化作用，使金屬表面鈍化，生成一層致密的復(fù)合氧化物膜，它們還可以封閉多孔的磷化膜;此外鉻酸鹽還有促進(jìn)磷化膜沉積的作用，以鋼鐵為例，其反應(yīng)式為
為防止電解質(zhì)酸和鹽對(duì)底漆溶膠體系的聚沉作用，造成涂料性能的不穩(wěn)定，以及防止酸對(duì)金屬基體的腐蝕破壞，在本發(fā)明底漆的配方中加入穩(wěn)定劑en、二苯胍。en、二苯胍D加入后具體反應(yīng)如下
反應(yīng)生成的離解度較小的銨合物及胍合物，降低了體系中離子的濃度，從而增強(qiáng)了涂料的穩(wěn)定性。由于反應(yīng)生成的酸(包括共軛堿)的解離度變小(Pka≥6.5)，游離的H+離子濃度降低，則既可達(dá)到除銹、磷化、鈍化的目的，又可抑制酸對(duì)金屬的腐蝕向內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)展，起到緩蝕的作用，這樣增加了本底漆的穩(wěn)定性。
隨著磷化反應(yīng)和鉻酸鹽鈍化反應(yīng)的進(jìn)行，有機(jī)氮堿還參予無(wú)機(jī)膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，增進(jìn)無(wú)機(jī)膜與有機(jī)成膜物質(zhì)的交聯(lián)、附著，提高了涂膜的強(qiáng)度，增強(qiáng)了防銹效果，具體反應(yīng)如下
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)成本低廉，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。本發(fā)明底漆為水性涂料，低毒、不燃、貯運(yùn)施工安全可靠，與同類產(chǎn)品相比，涂膜堅(jiān)硬牢固、附著力強(qiáng)，具有優(yōu)良的耐油性、耐鹽水性，耐溫度性及耐硝基性。本涂料性優(yōu)價(jià)廉，可廣泛用于船舶、車輛、橋梁、建筑、各種機(jī)械、管道、貯罐、鍋爐等鋼鐵構(gòu)件及有色金屬的表面除銹防銹涂裝工程。
本底漆經(jīng)陜西省質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)，具體結(jié)果如下表
本發(fā)明實(shí)施例如下例1，紅色底漆取鉻酸鋅1份，磷酸鋅1.5份，磷酸4份，加水30份配成溶液A。取二苯胍0.2份、磷酸0.2份加水1.6份配成溶液B。取en1份加水1份配成溶液C。取Tween-18 0.3份加沸水1.0份配成溶液D。將溶液A加入反應(yīng)釜中，再加入白乳膠30份和溶液D。攪拌均勻。邊攪拌邊徐徐加入溶液C，繼續(xù)反應(yīng)10分鐘，然后緩慢加入溶液B，攪拌反應(yīng)10分鐘后將物料輸入分散機(jī)中，再依次加入TBP0.3份，滑石粉12份或6份、云母粉0份或6份、氧化鋅6份、鐵紅20份、凹凸棒土1份，攪拌分散均勻后輸入膠體磨磨細(xì)即成。
例2，綠色底漆取鉻酸鋅2.0份、磷酸鋅1.0份、磷酸4份，加水25份配成溶液A。取二苯胍0.4份、磷酸0.4份、加水1.2份配成溶液B。取en2.0份加水2.0份配成溶液C。取0.3份Tween-18用1份沸水化開(kāi)成溶液D。將溶液A加入反應(yīng)釜中，再加入30份白乳膠和溶液D，攪拌均勻。邊攪拌邊徐徐加入溶液C，繼續(xù)反應(yīng)十分鐘，再緩慢加入溶液B。反應(yīng)10分鐘后將上述物料輸入分散機(jī)中，再依次加入0.3份TBP、12份或6份滑石粉、0份或6份云母粉、6份氧化鋅、24份氧化鉻綠、1份凹凸棒土，攪拌分散均勻后輸入膠體磨中磨細(xì)即成。
例3，步驟如例1、例2，只是鉻酸鋅1份、磷酸鋅1份、磷酸3份、水30份;二苯胍0.3份、磷酸0.2份、水1.6份;en1份，水1份;磷酸鈉玻璃0.1份、水0.9份。白乳膠30份;TBP0.3份、滑石粉6份、云母粉15份、鈦白粉10份、氧化鋅6份、膨潤(rùn)土1份。
權(quán)利要求
1.水性除銹防銹底漆由基料、顏料、填料、無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液、穩(wěn)定劑、助劑，在常溫下按一定比例配制而成，其特征在于其組成及重量配比(份)為a、基料為聚醋酸乙烯酯水乳膠(含固量50%)25-40，最佳30-35，b、無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液為磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸的水溶液25-45、最佳35-40，c、穩(wěn)定劑為en，、二苯胍、分別為1-2，0.05-0.1，d、助劑包括乳化分散劑Tween-18或磷酸鈉玻璃水溶液，消泡劑TBP，懸浮劑膨潤(rùn)土或凹凸棒土1.5-2.5，e、顏料為氧化鐵紅、氧化鉻綠、鈦白粉、炭黑、氧化鋅15-30，f、填料為滑石粉、云母粉12-21。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于其具體的配比份數(shù)為聚醋酸乙烯酯水乳膠25-40，氧化鐵紅16-22、或氧化鉻綠20-28、或鈦白粉8-12、或炭黑2-8、或氧化鋅4-8，滑石粉4-14，云母粉5-15，凹凸棒土或膨潤(rùn)土0.5-1.5，磷酸3.2-5.4，磷酸鋅1-3，鉻酸鋅1-3，en1-3，二苯胍0.1-0.4，TBP0.3-1.0，Tween-18 0.2-0.3或10%磷酸鈉玻璃水溶液0.5-1，水適量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的底漆，其特征在于其最佳配比份數(shù)為聚醋酸乙烯酯水乳膠30-35，氧化鐵紅18-20、或氧化鉻綠22-26、或鈦白粉9-10、或炭黑3-5、或氧化鋅5-6，滑石粉6-12，云母粉6-15，凹凸棒土或膨潤(rùn)土0.8-1.2，磷酸3.4-4.4，磷酸鋅1-1.5，鉻酸鋅1-2，en1-2，二苯胍0.1-0.2，TBP0.3-0.5，Tween-18 0.2-0.3，或10%磷酸鈉玻璃水溶液0.5-1，水適量。
4.權(quán)利要求1、3所述的水性除銹防銹底漆的制備工藝a、溶液配制取磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸、加水配制成溶液A，取二苯胍、磷酸加水制成溶液B，取en加水稀釋成溶液C，取Tween-18或磷酸鈉玻璃水溶液分散或溶于水中配制成溶液D，b、按比例取出溶液A，并依次向其中加入聚醋酸乙烯乳膠，溶液D、B、C，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)后再加入助劑、顏料、填料、充分?jǐn)噭蚝竽ゼ?xì)，即得本底漆。
全文摘要
水性除銹防銹底漆及其制備工藝，底漆由基料、顏料、填料、無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液、穩(wěn)定劑、助劑在常溫下按一定配比制成。無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化溶液為磷酸鋅、鉻酸鋅、磷酸的水溶液，穩(wěn)定劑為en、二苯胍。工藝為先分別配好溶液，而后逐步混合反應(yīng)，磨細(xì)得產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。本發(fā)明產(chǎn)品低毒、不燃、貯運(yùn)、施工安全可靠，有優(yōu)良的耐油性、耐水性、耐溫變性及耐硝基性、涂膜堅(jiān)硬牢固、附著力強(qiáng)，可廣泛用于各項(xiàng)涂裝工程。
文檔編號(hào)C09D5/08GK1058977SQ91108639
公開(kāi)日1992年2月26日 申請(qǐng)日期1991年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月29日
發(fā)明者鄒友忠 申請(qǐng)人:西北建筑工程學(xué)院科技開(kāi)發(fā)公司