[发明专利]一种水性带锈转锈聚合物乳液及其涂料和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属水性环保涂料，尤其涉及一种水性防锈涂料用聚合 物的制备方法及水性环保防锈涂料制备。

背景技术

据统计，全世界每年因腐蚀而损失的金属约为金属年产量的20％以上，由 此带来的经济损失约10000亿美元。我国每年因腐蚀造成的经济损失约占国 民生产总值的4％，超过了火灾、风灾和地震造成的损失的总和。至少达二百 亿元。金属腐蚀导致的损失如此严重，特别是钢铁的防腐蚀日益引起人们的 关注，其中防止金属腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐 蚀涂层。长期以来，钢铁表面的防锈涂料大多采用溶剂型防锈涂料。传统的 溶剂型涂料不仅易燃，易爆，在贮存、运输、施工时存在诸多不安全因素； 而且还含有许多有毒颜、填料，对环境造成了极大污染；此外，溶剂的价格 昂贵，在成膜以后溶剂全部挥发到空气中，这不仅是一种能源的浪费，并且 造成严重的环境污染问题。传统的防锈涂料不能在锈蚀的金属表面直接进行 涂装，涂装前必须彻底除锈，然后进行磷化钝化处理。这是一项十分繁重的 工作；不但劳动强度大，工作效率低，除锈成本也很高，同时锈尘严重地危 害施工人员的身体健康。随着环保问题成为人们日益关注的焦点，世界各国 相继制定了一系列环保法规、法律和准则，限制了含有机溶剂和重金属颜、 填料的防锈涂料的应用，促使全球涂料业向低毒/无毒、对环境影响最小的方 向发展。所以开发一种新型防锈涂料的工作迫在眉睫。

中国专利申请93107469.X公开了一种水性防锈涂料，以多元合成树脂共 聚乳液为基质，含有无机酸性除锈剂，无机盐类防锈剂等。可直接涂覆带锈 钢铁材料上，将铁锈转化为新型的保护层与防锈剂一起牢固附着在金属表面， 使金属与外界的空气、水及腐蚀介质隔绝，从而达到防锈、除锈、防腐蚀的 目的。

中国专利申请89104900.2公开了一种带锈涂料，它属于含有碳-碳不饱 和键缩聚高分子成膜物质的涂料。鉴于目前的防锈涂料在施工前需要清除金 属表面的铁锈，费工、费时，而且效果欠佳。本涂料之特征在于含有改性丙 烯酸树脂乳液(固含量23％)45-55％，聚乙烯醇缩醛物溶液(浓度10％)7-15 ％、磷酸(浓度90％以上)8-14％、其余为富镁蒙脱土、钢厂红尘或黑尘等体 质填料。

中国专利200410018597.9公开了一种水性带锈防锈涂料及其制备方法。 该水性涂料组成包括滑石粉、氧化铁红、磷酸、CF-01非离子型润湿剂、P-19 聚丙烯酸钠盐分散剂、三聚磷酸铝、自交联丙烯酸乳液、亚硝酸钠及水加至 100％(重量)。其制备方法是按配比将上述P-19聚丙烯酸钠分散剂、CF-01非 离子型润湿剂、滑石粉、氧化铁红、三聚磷酸铝、亚硝酸钠经高速搅拌器搅 拌后，放入砂磨机砂磨，制得细度小于60μm的浆液，然后将自交联丙烯酸 乳液和磷酸加入浆液中，充分搅匀，过滤后即得产品。

从以上发明可以发现，这些涂料均采用无机磷酸或者无机盐亚硝酸钠， 磷酸和铁锈发生反应后的产物将会被雨水带入环境中造成水体的富营养化， 而亚硝酸钠则是众所周知的一种致癌物；这些物质的使用对环境造成了潜在 的危害。故上述技术将被逐步取代。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性带锈转锈聚合物乳液及其制备方法。

本发明进一步的目的是提供一种采用上述水性带锈转锈聚合物乳液制备 的涂料。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：本发明首先将具有抑 制闪锈发生的抑制剂含磷酸酯结构单元的丙烯酸酯单体和可和铁锈发生络合 反应的络合剂单体与卤代烯烃单体及丙烯酸酯类单体等通过共聚的方法聚合 到高分子的主链上，制备了一种带锈转锈聚合物乳液，其突出的特点是有效 地避免了因为游离磷酸根离子对水体的影响，其次使用该技术制备的涂料有 效地抑制了闪锈的产生，不会对环境造成潜在的危害。然后以该聚合物乳液 为原料，添加颜料、填料、助剂等经高速分散、研磨制备而成水性带锈转锈 涂料。该带锈转锈水性聚合物乳液具有在金属表面涂刷不会产生闪锈、在有 牢固锈蚀层的金属基材表面可以和铁锈发生络合作用形成保护性涂层。