[发明专利]一种硅基水性金属防腐剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅基水性金属防腐剂，它是由下述重量份的原料组成的：硅基成膜酯溶液13‑20、分散剂1‑2、十聚甘油单硬脂酸酯0.4‑1、硅酸镁铝3‑4、磷酸三钠2‑4、棕榈酸钙0.7‑1、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷20‑30、均苯四甲酸二酐3‑5，本发明采用γ‑氨丙基三乙氧基硅烷处理硅基成膜酯，然后将均苯四甲酸二酐水解后与共混，通过氨基与均苯四甲酸的反应，进一步改善了各原料间的相容性，从而提高了成品涂料的贮存稳定性。

技术领域

本发明属于金属防腐领域，具体涉及一种硅基水性金属防腐剂及其制备方法。

背景技术

金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

据统计，全球每年因钢铁的腐蚀而造成的经济损失约占全球GDP的4%，因此，如何有效地防腐一直是业界研究的热点和难点。当前，人们已通过各种不同的方式对钢铁进行防腐蚀保护，涂覆防锈涂料是防止钢铁腐蚀的主要方法之一。另一方面，随着人们对绿色高性能涂料的迫切需求，水性防腐涂料已逐渐成为涂料发展的主要方向。

随着金属表面处理工艺的成熟，传统的磷酸盐转化和铬酸盐钝化表面处理技术因为污染环境、容易对人体造成危害等因素而逐渐被环保节能的硅烷化处理技术替代。但是，由于加入了多种树脂基材的成膜助剂、无机填料等，现在的硅烷化处理剂造成了成品涂料的贮存稳定性差，从而降低了涂膜对金属基材的保护效果。

发明内容

针对现有技术硅烷化处理剂中含有多种树脂基材的成膜助剂、无机填料等造成涂料的贮存稳定性及附着力差而降低其对金属基材的保护效果，本发明提供一种硅基水性金属防腐剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅基水性金属防腐剂，它是由下述重量份的原料组成的：

硅基成膜酯溶液13-20、分散剂1-2、十聚甘油单硬脂酸酯0.4-1、硅酸镁铝3-4、磷酸三钠2-4、棕榈酸钙0.7-1、γ-氨丙基三乙氧基硅烷20-30、均苯四甲酸二酐3-5。

所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基溴化铵中的一种。

所述的硅基成膜酯溶液是由下述重量份的原料组成的：

前驱体14-20、甲基丙烯酰氯10-12、2,2,2-三氟乙醇15-17、辛酸亚锡0.3-0.4、油酸二乙醇酰胺1-2、磷酸二氢铝2-3、辛基异噻唑啉酮0.4-1。

所述的前驱体为正硅酸乙酯。

所述的硅基成膜酯溶液的制备方法包括以下步骤：

（1）取辛基异噻唑啉酮，加入到2,2,2-三氟乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；

（2）取磷酸二氢铝，加入到其重量30-40倍的去离子水中，送入到90-95℃的水浴中，保温搅拌10-20分钟，出料，与上述醇溶液混合，搅拌至常温，得预处理醇溶液；

（3）取前驱体，加入到上述预处理醇溶液中，搅拌均匀，滴加氨水，调节pH为10-12，搅拌反应4-6小时，滴加盐酸，调节pH为4-5，加入甲基丙烯酰氯，升高温度为65-70℃，加入辛酸亚锡，保温反应7-8小时，出料，得酯化硅胶；

（4）取上述油酸二乙醇酰胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入酯化硅胶，超声3-5分钟，得基成膜酯溶液。

所述的氨水的浓度为16-20%、盐酸的浓度为1-2%。

一种硅基水性金属防腐剂的制备方法，包括以下步骤：