[发明专利]一种用于钢表面水性环氧型防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于钢表面水性环氧型防腐涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域。该防腐涂料包括如下质量分数的组分：成膜乳液28～44份，成膜固化剂7～11份，防锈颜填料5～12份，着色颜填料10～13份，体质颜填料8～18份，助剂0.5～4份，纳米助剂0.5～3份，溶剂10～40份。本发明以去离子水为分散介质，代替传统的有机溶剂，以减少VOC排放和对环境及人体的危害，该涂料是一种环境友好型涂料；本发明对纳米粒子预先进行表面改性，再加入到水性环氧型乳液中，能够有效减弱纳米粒子易于发生团聚的现象，使纳米粒子能够起到增强涂料综合性能的作用。本发明涂料的使用周期长、施工简便、成本相对较低，具有高附加值等优点。

技术领域：

本发明属于涂料制备技术领域，尤其涉及一种用于钢表面水性环氧型防腐涂料及其制备方法。

背景技术：

全世界每年因为金属材料的腐蚀而浪费的资源约占当年使用率的五分之一，直接导致经济损失占国民生产总值的4.2％左右，金属材料腐蚀不仅造成巨大的经济损失，而且可能给社会引发潜在的灾难。尽管我们难以阻止腐蚀的发生，但是通过有效的防腐技术可以使腐蚀的进行速率得到有效地抑制。目前，对于钢表面腐蚀的防护方法主要是采用涂层保护法，即在金属表面涂刷一层防腐涂料以隔绝外部腐蚀介质与金属基体的直接接触，从而起到有效的防腐蚀作用。传统溶剂型涂料以有机溶剂作为分散介质，主要包括烃、酮、醇、酯、醚等，大部分有机溶剂易于挥发，从而产生挥发性有机化合物(VOC)，而VOC又会引起光化学烟雾，这也是近几年我国大气雾霾的主要诱因之一。随着人们对于环保的重视，无污染、无公害、节省能源、经济高效等原则已经成为国内外涂料企业发展的共识；而水性防腐涂料以水为分散介质，从而可以大大地降低VOC的含量，目前已成为未来防腐涂料发展的主导产品之一，然而当下水性防腐涂料的综合性能仍落后于溶剂型防腐涂料，为此，加快水性环氧型涂料的研发乃是该领域重要的发展方向之一。

由于纳米材料自身的特殊性能，在防腐涂料中添加纳米材料可以有效地改善涂层的机械、耐腐蚀、耐酸碱等性能。中国专利CN104403498A公开了一种新型水性环氧防锈漆，发现通过添加纳米氧化锌可改进涂膜的机械性能和耐腐蚀性能；中国专利CN 104559386A公开了一种纳米二氧化硅改性水性环氧涂料的制备方法，该涂料具有极低的VOC含量以及优良的机械和耐腐蚀性能；中国专利CN 106893452A公开了纳米稀土改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法，该涂料具有良好的抗紫外性能和耐候性能。尽管对于利用纳米材料改性防腐涂料的研发已取得了一定的进展，但是仍然存在这样或那样的一些问题；由于纳米粒子具有的特殊性质，其比表面张力和比表面积较大，粒子间相互作用“吸引”使得纳米材料表面粒子不稳定、易积聚，发生“团聚”现象，与有机介质的相容性差，使纳米材料性能的应用到限制，即使在超高速的搅拌机研磨、分散，也会出现一些团聚现象，此外，如何增强纳米粒子的亲油性，使纳米粒子更好地与环氧树脂相并容，是这一阶段亟需解决的关键问题之一。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于钢表面水性环氧型防腐涂料的制备方法。本发明提供的一种用于钢表面水性环氧防腐涂料，该水性环氧型防腐涂料包括如下质量分数的组分：成膜乳液28～44份，成膜固化剂7～11份，防锈颜填料5～12份，着色颜填料10～13份，体质颜填料8～18份，助剂0.5～4份，纳米助剂0.5～3份，溶剂10～40份。

所述成膜乳液为水性环氧乳液；所述成膜固化剂为水性环氧固化剂；所述防锈颜填料为三聚磷酸铝、磷酸锌、磷铁粉、铁钛粉中的任一种或任两种以上的混合；所述着色颜填料为氧化铁红；所述体质颜填料为硫酸钡、滑石粉、云母粉、硅灰石、硅藻土、高岭土膨胀蛭石的任两种或任三种以上的混合；所述助剂为流平剂、润湿剂、有机硅消泡剂、分散剂、增稠剂、防闪锈剂、抗沉降剂的任三种或任四种以上的混合；所述溶剂为去离子水。