[发明专利]水性除锈防锈底漆及其制备工艺

说明书

本发明属于油漆、涂料类，具体地是一种水性除锈防锈底漆及其制备工艺类。

目前，用于金属防锈大多用的是各种有机溶剂油性底漆，虽具有一定的防锈功能，但由于采用了有机溶剂，且易燃、有毒、易挥发，既污染环境，又在贮存、运输、施工时不方便安全。此外这种底漆只有单一的防锈功能，没有除锈的效果，因此在涂复前必须先除去金属表面的锈层，如表面处理不好，将大大影响涂膜与基材间的附着，造成剥落等现象。

摈上来国内也研制出了多种具有除锈防锈双功能的涂料，但绝大多数为有机溶剂性，价格偏高，有的在除锈时对金属有腐蚀作用，有的除锈后的产物影响了涂膜与基材的附着，因而这些涂料的运用受到限制。有的也研制出水性除锈防锈涂料，但价格均偏高，且性能不稳定，不能长期贮存。

本发明的目的是针对上述不足，旨在提供一种低毒、不燃、安全可靠、性能稳定、使用方便、质优价廉、具有除锈防锈双重功能的金属用水性底漆及其生产工艺。

本发明的目的是以下述方式实现的，水性除锈防锈底漆由基料、颜料、填料、无机转化溶液、稳定剂、助剂，在常温下按一定比例配制而成，其组成及重量配比（份）为：

a、基料为聚醋酸乙烯酯水乳胶（含固量50%）：25-40，最佳30-35，

b、无机转化溶液为磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液：25-45，最佳35-40，

c、稳定剂为en、二苯胍、分别为：1-2、0.05-0.1，

d、助剂包括乳化分散剂Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液、消泡剂TBP、悬浮剂膨润土或凹凸棒土：1.5-2.5，

e、颜料为氧化铁红、氧化铬绿、钛白粉、炭黑、氧化锌：15-30，

f、填料为滑石粉、云母粉：12-21。

具体配比份数为：聚醋酸乙烯酯水乳胶25-40，氧化铁红16-22、或氧化铬绿20-28、或钛白粉8-12、或炭黑2-8、或氧化锌4-8，滑石粉4-14，云母粉5-15，凹凸棒土或膨润土0.5-1.5，磷酸3.2-5.4，磷酸锌1-3，铬酸锌1-3，en1-3，二苯胍0.1-0.4，TBP0.3-1.0，Tween-18  0.2-0.3或1%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。

最佳配比份数为：聚醋酸乙烯酯水乳胶30-35，氧化铁红18-20、或氧化铬绿22-26、或钛白粉9-10、或炭黑3-5、或氧化锌5-6，滑石粉6-12、云母粉6-15，凹凸棒土或膨润土0.8-1.2，磷酸3.4-4.4，磷酸锌1-1.5，铬酸锌1-2，en1-2，二苯胍0.1-0.2，TBP0.3-0.5，Tween-18  0.2-0.3，或10%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。

水性除锈防锈底漆的制备工艺是：

a、溶液配制：取磷酸锌、铬酸锌、磷酸、加水配制成溶液A。取二苯胍、磷酸加水制成溶液B。取en加水稀释成溶液C。取Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液分散或溶于水中配制成溶液D。

b、按比例取出溶液A，并依次向其中加入聚醋酸乙烯乳胶，溶液D、B、C，充分搅拌反应后再加入助剂、颜料、填料、充分搅匀后磨细，即得本底漆。

本发明采用磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液为无机转化溶液，集磷化处理、铬酸盐处理为一体，达到除锈防锈效果。一方面金属在磷酸的作用下生成的磷酸盐，与涂料中反应生成的磷酸氢锌一起生成一层磷化膜保护层，沉积于金属表面。以钢铁为例，其反应式为：

另一方面，铬酸盐在酸性介质中，具有强的氧化作用，使金属表面钝化，生成一层致密的复合氧化物膜，它们还可以封闭多孔的磷化膜;此外铬酸盐还有促进磷化膜沉积的作用，以钢铁为例，其反应式为：

为防止电解质酸和盐对底漆溶胶体系的聚沉作用，造成涂料性能的不稳定，以及防止酸对金属基体的腐蚀破坏，在本发明底漆的配方中加入稳定剂en、二苯胍。en、二苯胍D加入后具体反应如下：

反应生成的离解度较小的铵合物及胍合物，降低了体系中离子的浓度，从而增强了涂料的稳定性。由于反应生成的酸（包括共轭碱）的解离度变小（P^ka≥6.5），游离的H⁺离子浓度降低，则既可达到除锈、磷化、钝化的目的，又可抑制酸对金属的腐蚀向内部结构发展，起到缓蚀的作用，这样增加了本底漆的稳定性。