[发明专利]水性金属防腐漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属防腐涂料，特别是涉及一种用于金属基材表面防腐处理的水性金属防腐漆。本发明还涉及该水性防腐漆的制备方法。

背景技术

金属是国民经济发展和国防建设不可缺少的重要工程材料，尤其是钢铁占有更大的比例。然而，金属材料很容易受环境介质的化学或电化学作用而被腐蚀破坏。因此，长期以来，人们一直致力于采用各种技术对金属加以保护，防止腐蚀的发生。

最有效、最常用的金属防腐蚀方法是在金属表面涂敷防腐蚀涂层，以隔绝腐蚀介质与金属基体。

传统的防腐漆大多为溶剂型涂料，含有大量的挥发性有机溶剂，容易对周边环境造成严重污染。而水性金属防腐漆不仅对金属材料提供了极佳的保护层，并且产品节能、低耗、环保，势必将逐渐取代溶剂型金属防腐漆，并得到长足的发展。

但是，水性金属防腐漆在技术上还存在许多问题，长期以来，水性金属防腐漆除有利于环保之外，其他主要性能指标均远远不及传统的有机溶剂型涂料，因此，近年来，水性金属防腐漆的研究重点主要是尽量缩小与传统溶剂型涂料在各项性能上的差距。

无机富锌涂料是水性金属防腐漆的重要品种，将其用作底漆具有优异的防腐性能。近年开发成功的水性高模数硅酸钾、硅酸锂富锌涂料也已在工程上应用，性能得到了不断的改进，作为一种零VOC的环保型防腐漆，已被各行各业所接受。采用核壳结构、自乳化聚合乳液制造技术制备出的纳米级水性丙烯酸改性醇酸胶乳、纳米级水性氨基丙烯酸改性醇酸胶乳、水性环氧丙烯酸氨基微胶乳以及由这些胶乳制备的系列水性金属防腐漆，也已经广泛应用于石油化工、冶金、五金交电、汽车、机车车辆、货车、船舶等领域的防腐。

涂层与被保护金属的附着力是选择金属防腐漆的最主要技术指标，然而水性金属防腐漆与钢铁结构之间的附着力问题却是一个最难处理的问题。水性金属防腐漆的主体是有机产品，而钢铁结构是无机产品，无机产品与有机产品之间的粘接力不是很牢固，因此，目前的普通水性金属防腐漆只是简单地将漆涂到钢铁结构上，保护层不能持久，需要定期清除旧漆膜，重新涂刷防腐漆，存在很大的浪费。

发明内容

本发明的目的是解决水性金属防腐漆与钢铁结构之间的附着力问题，提供一种新的水性金属防腐漆，以延长漆膜的使用年限。

本发明对国内外大量乳液的性能特点，以及各种助剂之间的相互配合或相互影响进行了分析研究，综合各乳液的优点，通过不同乳液之间的配合，以期增强水性金属防腐漆对钢铁结构表面的附着力。

本发明的水性金属防腐漆是由下述重量分数的原料混合制备得到的：

去离子水        150～200

钛白粉          160～250

硅灰石粉        80～150

高岭土          40～60

水性氟碳树脂    120～160

有机硅乳液      40～80

纯丙乳液        180～250

己二酸二酰肼    2～5

丙二醇          20～25

分散剂          4～8

消泡剂          2～5

成膜助剂        20～50

流变改性剂      2～5

增稠剂          6～8

防腐剂          0.5～2

AMP-95          0.5～2

X-405           1～3

本发明的水性金属防腐漆是采用水性氟碳树脂、有机硅乳液和纯丙乳液配合使用的。使用上述混合乳液，既保证了防腐漆产品与金属材料表面的结合力，又确保了产品成型后的光泽度，同时还兼顾了产品的成本，通过这几种乳液的混合使用，使产品在保持低价位的情况下，性能达到最佳使用状态，性价比更优。水性氟碳树脂是水性金属防腐漆必不可少的原料之一，单独使用水性氟碳树脂，虽然可以得到高性能的产品，但其成本要大幅增加；纯丙乳液的光泽性虽然好，但其与金属材料表面的结合力弱，不能单独使用；而有机硅乳液的加入，则可以使上述两种乳液及各种填料之间更好的结合在一起，得到各方面性能均较佳的水性金属防腐漆。

作为一种性能优良的水性金属防腐漆，在其组成配方中所使用的一些辅料的选择并不是单一的，只要可以起到相应的作用，适合的助剂都可以使用，在性能上并没有明显的区分。例如：

分散剂可以选择美国罗门哈斯公司生产的1124、731A系列分散剂，以及日本株式会社生产的5040分散剂等；