CN104893504A - 一种低表面高渗透带锈底漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低表面高渗透带锈底漆，是由油漆和固化剂两部分组成，并经油漆的制备、固化剂的制备、带锈底漆的制备制得所述低表面高渗透带锈底漆。本发明带锈底漆可在锈层较厚的金属表面直接施工，有效减少表面处理工序、简化施工工序、降低施工难度、减轻劳动强度，并可与锈层反应生成具有高抗蚀性的保护膜，使整个带锈层具有较好的防锈性、耐久性和物理机械性能，保证防腐效果；同时，本发明带锈底漆不含甲醛、苯等任何对人体有害的溶剂，属于无毒可生物降解的材料，将其用于已生锈钢铁构件的防腐处理，不仅对环境无污染，且可避免传统酸洗带来的酸液残留的问题。

Description

一种低表面高渗透带锈底漆

技术领域

本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种低表面高渗透带锈底漆。

背景技术

钢材腐蚀是普遍存在的自然现象，例如：钢材及其制品表面锈迹斑斑，钢锭表面的氧化皮等。钢材腐蚀所造成的损失，不仅表现在使材料本身在外形、色泽、力学性能等方面受到破坏，更主要的是使成品（机械设备、工程结构等）和金属工程的质量等级下降，精度、灵敏度受损，影响其使用价值甚至造成报废。涂料成为一种重要的防止金属腐蚀的材料，特别是在重防腐领域，如钢结构、隧道、桥梁、城建设施、高速公路设施、铁路设施、船舶、码头港机设施、石油设施、冶金及化工设备等上广泛运用。但是由于设备处在严重暴露的环境下，经过一段时间的环境腐蚀或碰撞等，覆盖在金属表面的涂料可能会产生粉化、脱落等问题，特别是在一些死角部位，涂膜常无法起到防护作用。在这种情况下，人们通常要对这些设施进行重新打磨除油、除锈、维修、涂刷处理。但是，钢结构、隧道、桥梁、城建设施、高速公路设施、铁路设施、船舶、码头港机设施、石油设施、冶金等设备重新打磨、除锈工程大、施工难度大，特别是在一些死角及需要大面积维护喷涂时，如桥梁底部、钢结构背面、金属缝隙等部位，由于打磨难度大且耗时耗力，造成成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低表面高渗透带锈底漆，其可在锈层较厚的金属表面直接施工，并具有良好的除锈防锈效果，且其不含甲醛、苯等任何对人体有害的溶剂，属于无毒可生物降解的材料，对环境无污染。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低表面高渗透带锈底漆，其由油漆和固化剂两部分组成：

（1）油漆部分的原料配方按重量份计包括：树脂25-40份、辅助树脂聚合物15-25份、颜料3-10份、填充料5-15份、防锈料8-15份、助溶剂1-3份、助剂0.5-4份、去离子水5-12份、转锈抑锈剂0.5-5份、pH调节剂0.01-0.03份；

所述树脂选自改性环氧树脂、改性乙烯基树脂、氨基树脂、改性丙烯酸树脂中的一种或几种；

所述辅助树脂聚合物选自氟树脂、乙烯基树脂、氨基树脂中的一种或几种；

所述颜料选自钛白粉、炭黑、酞青绿、中铬黄中的一种或几种；

所述填充料选自硫酸钡、滑石粉中的一种或两种；

所述防锈料选自氧化铁红、氧化锌、三聚磷酸铝、三聚磷酸锌、云母氧化铁中的一种或几种；

所述助溶剂选自乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚中的一种或两种；

所述助剂选自分散剂、流平剂、消泡剂、改性膨润土、基材润湿剂中的一种或几种；

所述转锈抑锈剂包括锈转化剂、抑制剂、络合剂中的一种或几种。

（2）固化剂部分的原料配方按总重量份为100份计包括：胺类聚合物99-99.5份，助剂0.5-1份。

所述胺类聚合物选自改性脂肪胺固化剂、改性聚酰胺固化剂、改性二甲胺类固化剂中的一种或几种；

所述助剂包括分散剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂中的一种或几种。

所述带锈底漆的制备方法包括如下步骤：

第一步：油漆的制备

先将树脂及原料量60%的去离子水投入调料釜中搅拌均匀；然后边搅拌边依次投入助剂、助溶剂、颜料、防锈料、填充料，并在800-1200转/分钟下搅拌30-45分钟；搅拌均匀后用砂磨机研磨至细度≤50μm；然后在搅拌料中投入辅助树脂聚合物、转锈抑锈剂高速分散均匀后，再加剩余的去离子水调整粘度至涂-4杯（25±2℃）测定在120-160秒范围内，并加pH调节剂调节pH值在7.8-9.2，过滤，称量包装；

第二步：固化剂的制备

将胺类聚合物投入反应釜中进行搅拌；然后在搅拌下加入助剂，以800-1200转/分钟下继续搅拌10-20分钟；搅拌均匀后，过滤，称量包装；

第三步：带锈底漆的制备

将前两步制得的油漆与固化剂按重量比5:1混合即得。

钢材表面上的锈层，是一个疏松多孔的带水结构，从组成上看,其又是稳定的无害铁化合物和有害铁化合物的混合体。本发明采用渗透性较好的树脂为基料，在助剂的配合下，使涂料具有较好的渗透性，从而浸润和渗透整个疏松多孔的锈层，使锈层粘结成为连续封闭型涂层，以封闭整个锈层和钢铁表面。此过程中，依靠涂料中树脂的反应基团、颜料、助剂与锈层中活泼的有害成分反应，生成稳定的转化膜或抑制化合物，可在除锈的同时在钢铁的表面形成致密的保护膜，使整个锈层成为稳定的具有保护性的涂层。

同时，本发明还在涂料中掺入辅助树脂聚合物，其能够在活性剂的作用下穿透表面疏松的氧化层，渗透到中间层与铁基体中间，以共价键与铁氧化合物中的铁结合，并通过金属与有机物之间的键合作用与金属基体表面中铁结合，从而使中间层与铁基体之间的结合更紧密；另一方面，通过高分子链的缠绕及交联作用，可使金属基体与中间层之间的结合非常紧密和牢固，形成的附着力很强的防锈膜。而涂料中各种防锈颜料、转锈抑锈剂等试剂的配合使用，可使整个带锈层具有较好的防锈性、耐久性和物理机械性能，如锈转化剂可与氧化铁所产生的络合物进一步沉积在防锈膜的表面，隔绝空气及水，在一定程度上增强防锈膜的防锈性能，使防锈时间增长。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明带锈底漆可在锈层较厚的金属表面直接施工，使残锈稳定钝化或转化，将活泼的铁锈转变成稳定无害的物质，从而达到既除锈又保护基体的双重目的，可减少表面处理工序，简化施工工序，降低施工难度，减轻劳动强度，保证防腐效果，大大降低由于除锈施工所造成的环境污染。

（2）异形金属构件及金属背面等特殊部位，由于多种条件的限制，在修理维护时很难达到规定的表面处理标准，应用本发明带锈底漆处理可以省略预处理方法并达到满意的防腐效果。

（3）采用本发明带锈底漆处理可取代喷砂除锈，手工、机械打磨等除锈工艺，直接与钢铁表面的锈蚀物、氧化皮反应，在常温下转化成一种与钢铁结合紧密的高抗蚀性钢铁保护膜，使金属构件在室内放置半年以上不生锈，若配合适当的面漆，可在自然条件下10年以上不生锈，说明其具有良好的除锈防锈作用。

(4)本发明带锈底漆不含甲醛、苯等任何对人体有害的溶剂，且VOC低，不含重金属，属于无毒可生物降解的材料，将其用于已生锈钢铁构件的防腐处理，不仅对环境无污染,且可避免传统酸洗带来的酸液残留的问题。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

一种低表面高渗透带锈底漆，其由油漆和固化剂两部分组成：

（1）油漆部分的原料配方为：改性环氧树脂25 kg、氟树脂15 kg、钛白粉4 kg、硫酸钡5 kg、氧化铁红8 kg、乙二醇单丁醚1 kg、分散剂0.5 kg、消泡剂0.5 kg、去离子水5 kg、锈转化剂0.5 kg、pH调节剂0.01 kg；

（2）固化剂部分的原料配方为：改性脂肪胺固化剂99.5 kg，分散剂0.5 kg。

所述带锈底漆的制备方法包括如下步骤：

第一步：油漆的制备

先将改性环氧树脂及原料量60%的去离子水投入调料釜中搅拌均匀；然后边搅拌边依次投入分散剂、消泡剂、乙二醇单丁醚、钛白粉、硫酸钡、氧化铁红，并在800转/分钟下搅拌45分钟；搅拌均匀后用砂磨机研磨至细度为45μm；然后在搅拌料中投入氟树脂、锈转化剂高速分散均匀后，再加剩余的去离子水调整粘度至涂-4杯（25±2℃）测定在120秒范围内，并加pH调节剂调节pH值在9.2，过滤，称量包装；

第二步：固化剂的制备

将改性脂肪胺固化剂投入反应釜中进行搅拌；然后在搅拌下加入分散剂，以800转/分钟下继续搅拌10分钟；搅拌均匀后，过滤，称量包装；

第三步：带锈底漆的制备

将前两步制得的油漆与固化剂按重量比5:1混合即得。

实施例2

一种低表面高渗透带锈底漆，其由油漆和固化剂两部分组成：

（1）油漆部分的原料配方为：改性环氧树脂30 kg、改性乙烯基树脂10 kg、氨基树脂20 kg、炭黑3 kg、硫酸钡10 kg、滑石粉5 kg、氧化锌10 kg、乙二醇乙醚2 kg、流平剂2 kg、改性膨润土2 kg、去离子水10 kg、锈转化剂3 kg、pH调节剂0.02 kg；

（2）固化剂部分的原料配方为：改性聚酰胺固化剂99 kg，基材润湿剂1 kg。

所述带锈底漆的制备方法包括如下步骤：

第一步：油漆的制备

先将改性环氧树脂、改性乙烯基树脂及原料量60%的去离子水投入调料釜中搅拌均匀；然后边搅拌边依次投入流平剂、改性膨润土、乙二醇乙醚、炭黑、硫酸钡、滑石粉、氧化锌，并在1000转/分钟下搅拌40分钟；搅拌均匀后用砂磨机研磨至细度为45μm；然后在搅拌料中投入氨基树脂、锈转化剂高速分散均匀后，再加剩余的去离子水调整粘度至涂-4杯（25±2℃）测定在140秒范围内，并加pH调节剂调节pH值在8.4，过滤，称量包装；

第二步：固化剂的制备

将改性聚酰胺固化剂投入反应釜中进行搅拌；然后在搅拌下加入基材润湿剂，以1000转/分钟下继续搅拌15分钟；搅拌均匀后，过滤，称量包装；

第三步：带锈底漆的制备

将前两步制得的油漆与固化剂按重量比5:1混合即得。

实施例3

一种低表面高渗透带锈底漆，其由油漆和固化剂两部分组成：

（1）油漆部分的原料配方为：改性丙烯酸树脂35 kg、乙烯基树脂20 kg、氨基树脂5 kg、中铬黄10 kg、滑石粉10 kg、云母氧化铁10 kg、三聚磷酸铝5 kg、乙二醇单丁醚3 kg、改性膨润土0.5 kg、去离子水12 kg、锈抑制剂5 kg、pH调节剂0.03 kg；

（2）固化剂部分的原料配方为：改性聚酰胺固化剂70kg、改性间苯二甲胺固化剂29.7 kg，消泡剂0.3 kg。

所述带锈底漆的制备方法包括如下步骤：

第一步：油漆的制备

先将改性丙烯酸树脂及原料量60%的去离子水投入调料釜中搅拌均匀；然后边搅拌边依次投入改性膨润土、乙二醇单丁醚、中铬黄、滑石粉、云母氧化铁、三聚磷酸铝，并在1200转/分钟下搅拌30分钟；搅拌均匀后用砂磨机研磨至细度为45μm；然后在搅拌料中投入乙烯基树脂、氨基树脂、锈抑锈剂高速分散均匀后，再加剩余的去离子水调整粘度至涂-4杯（25±2℃）测定在160秒范围内，并加pH调节剂调节pH值在9.2，过滤，称量包装；

第二步：固化剂的制备

将改性聚酰胺固化剂、改性间苯二甲胺固化剂投入反应釜中进行搅拌；然后在搅拌下加入消泡剂，以1200转/分钟下继续搅拌20分钟；搅拌均匀后，过滤，称量包装；

第三步：带锈底漆的制备

将前两步制得的油漆与固化剂按重量比5:1混合即得。

本发明所得带锈底漆质量检测结果如下表：

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1. 一种低表面高渗透带锈底漆，其特征在于：所述带锈底漆由油漆和固化剂两部分组成，其中油漆部分的原料配方按重量份计包括：树脂25-40份、辅助树脂聚合物15-25份、颜料3-10份、填充料5-15份、防锈料8-15份、助溶剂1-3份、助剂0.5-4份、去离子水5-12份、转锈抑锈剂0.5-5份、pH调节剂0.01-0.03份；

固化剂部分的原料配方按总重量份为100份计包括：胺类聚合物99-99.5份，助剂0.5-1份。

2. 根据权利要求1所述低表面高渗透带锈底漆，其特征在于：油漆的组成原料中所述树脂选自改性环氧树脂、改性乙烯基树脂、氨基树脂、改性丙烯酸树脂中的一种或几种；

所述辅助树脂聚合物选自氟树脂、乙烯基树脂、氨基树脂中的一种或几种；

所述颜料选自钛白粉、炭黑、酞青绿、中铬黄中的一种或几种；

所述填充料选自硫酸钡、滑石粉中的一种或两种；

所述防锈料选自氧化铁红、氧化锌、三聚磷酸铝、三聚磷酸锌、云母氧化铁中的一种或几种；

所述助溶剂选自乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚中的一种或两种；

所述助剂选自分散剂、流平剂、消泡剂、改性膨润土、基材润湿剂中的一种或几种；

所述转锈抑锈剂包括锈转化剂、抑制剂、络合剂中的一种或几种。

3. 根据权利要求1所述低表面高渗透带锈底漆，其特征在于：固化剂的组成原料中所述胺类聚合物选自改性脂肪胺固化剂、改性聚酰胺固化剂、改性二甲胺类固化剂中的一种或几种；

所述助剂包括分散剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂中的一种或几种。

4. 根据权利要求1所述低表面高渗透带锈底漆，其特征在于：所述带锈底漆的制备方法包括如下步骤：

第一步：油漆的制备

先将树脂及原料量60%的去离子水投入调料釜中搅拌均匀；然后边搅拌边依次投入助剂、助溶剂、颜料、防锈料、填充料，并在800-1200转/分钟下搅拌30-45分钟；搅拌均匀后用砂磨机研磨至细度≤50μm；然后在搅拌料中投入辅助树脂聚合物、转锈抑锈剂高速分散均匀后，再加剩余的去离子水调整粘度至涂-4杯（25±2℃）测定在120-160秒范围内，并加pH调节剂调节pH值在7.8-9.2，过滤，称量包装；

第二步：固化剂的制备

将胺类聚合物投入反应釜中进行搅拌；然后在搅拌下加入助剂，以800-1200转/分钟下继续搅拌10-20分钟；搅拌均匀后，过滤，称量包装；

第三步：带锈底漆的制备

将前两步制得的油漆与固化剂按重量比5:1混合即得。