[发明专利]一种有机肟锈转化剂制备方法及水性铁锈转化底漆制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属防腐涂层技术领域，具体地说，涉及一种有机肟锈转化剂制备方法及水性铁锈转化底漆制备方法。

背景技术

钢结构工程是以钢材为主的结构，是现代主要的建筑结构类型之一。无论现在还是将来金属材料在材料领域中都占有举足轻重的地位，由于钢铁占金属使用量的95%，其中70%是在易生锈的大气中使用，因此通过研究钢构材料的腐蚀防护技术来有效减少由于腐蚀造成的经济损失，对国民经济的发展来说具有重要意义。就现在的科学技术来讲从钢结构本身着手解决腐蚀问题很不现实，一般不锈钢的造价昂贵，价格为同规格普通优质钢材的几倍到十几倍，而且使用寿命有限。其他的耐腐蚀性材料则主要存在强度不够，使用寿命有限，经济性差等一系列问题，而采用涂料涂装防止金属腐蚀是应用最广泛、最有效、最经济的手段。

但是由于锈层疏松多孔的结构对钢铁没有保护性，而且这种结构易吸收空气中的水分和其它有腐蚀性的介质，加速钢铁的腐蚀。因此，在涂刷之前，必须要对金属表面进行严格除锈、粗化处理，然后覆盖涂料，才能起到较好的防腐效果。目前，主要采用手工、酸洗、喷砂、喷丸等除锈方法，但这些方法都存在一些缺陷。手工除锈主要用于船舶、管道、桥梁的二次除锈。该方法劳动强度大、效率低、成本高、除锈效果也不理想，且严重影响人体健康。酸洗除锈易产生“过蚀”和“氢脆”，且易产生二次锈蚀，废液排放易造成环境污染。喷砂、喷丸除锈设备投资大、成本高。

在这种情况下，一种在一定的锈蚀表面上能直接施工而且具有较好的防锈效果的带锈涂料就应运而生。带锈防锈涂料是一种可以直接在一定锈蚀的金属表面上施工，通过使锈稳定、钝化或转化，使活泼的铁锈变成无害的物质，以达到既除锈又保护的双重目的的防锈涂料。

没食子酸是一种重要的精细化学品，在生物、医药、化工等领域有广泛的应用，有良好的发展前景。近二三十年来，大量的国外文献报道没食子酸的各种生产新工艺，并先后开发了为数众多的没食子酸衍生物深加工精细化学品及其新用途，有不少在国内尚属空白，有待去深入探究研究开发。

带锈涂料根据它对锈蚀产物所起的作用来进行分类，主要有稳定型，渗透型和转化型三种。

（1）稳定型：稳定型带锈涂料采用活性颜料和渗透性较好的树脂，在防锈颜料的配合下，起到良好稳定铁锈的作用和持久的防锈效果，其特点是对锈的钢铁表面和无锈的钢铁表面都有良好的适应性，应用广泛。其抑锈机理主要是生成不溶性的杂多酸铬盐从而使锈层稳定。利用磷酸盐和铬酸盐水解时形成磷酸根和铬酸根阴离子，形成杂多酸，这种杂多酸易与活泼的铁锈反应，生成较稳定的抑锈络合物。多数杂多酸及其盐类可溶，而杂多酸的铵盐却难溶，因此需在活性颜料体系中加入适当的有机氨碱，使其进一步形成不溶性的杂多酸氮碱络盐，使活泼的铁锈得以稳定。

（2）转化型：转化型带锈涂料又称为反应性带锈涂料。它通过与铁锈反应成惰性物质，从而封闭锈蚀，与外面隔绝，反应性带锈涂料能够使锈蚀层转化为坚实，惰性的物质，而且附着于钢铁表面。它是通过利用涂料中各种有机酸，无机酸与铁锈反应，使铁锈以离子状态存在，然后与加入到涂料中的铁络合剂反应，将铁锈转化具有保护作用并且无害，难溶的络合物。涂料中的成膜物的粘附作用，使这些物质固定在钢铁表面成为防锈颜料。此类涂料常用的转化剂一般为磷酸亚铁氰化物或磷酸单宁酸。成膜物一般是酚醛树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，醇酸树脂等。

（3)渗透型：这类涂料并不与铁锈发生化学反应，它采用渗透性强的树脂作为漆基，借助于渗透剂，极性溶剂的配合，使涂料具有良好的渗透性，从而可以浸润和渗透钢铁表面锈层，机械的把铁锈浸透和包封起来，有效地将铁锈和外界腐蚀介质隔绝，使铁锈失去原有的活性，增强了铁锈层与钢板，铁锈层与涂层及涂层与钢板间的附着力，从而阻止铁锈进一步发展产生新的铁锈。渗透层带锈涂料成本较高，难以大范围推广，应用较少。

几类带锈涂料的主要特性

通过比较这几类带锈涂料的特性可以看出，稳定型带锈涂料是在成膜物中加入多种化锈剂、稳定剂来达到带锈涂装的目的，其缺点是只能适用于锈层厚度较小的钢铁表面；渗透型带锈涂料主要是利用漆料对疏松铁锈的润湿、渗透作用，把铁锈分离并包围在漆料中，以阻止锈蚀的发展，渗透型带锈涂料既不含稳锈剂也不含转化剂，对钢铁几乎不起什么化学作用，因此它不具备化锈能力；转化型带锈涂料又称反应型带锈涂料，是利用转化剂与金属表面锈层起反应生成稳定络合物、螯合物，形成化学性能稳定的致密保护层来达到化锈防锈的目的，是三种带锈涂料中化锈防锈能力最好、最具市场前景的一种。