[发明专利]水性铁锈转化防锈底漆

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性铁锈转化防锈底漆，可应用于任何种类的已产生锈蚀的钢铁表面，不必对底材进行除锈，可以直接施工，转化成防锈性能良好的底漆，属于底漆技术领域。

背景技术

据统计，全世界每年向大气释放碳氢化合物为2000万吨，其中有机溶剂为1000万吨，大部分是涂料业所为。涂料制造时排放到大气中有机溶剂为涂料产量的20％，涂料涂装过程中挥发到大气中的有机溶剂为涂料量的50％-80％。这些排放到大气中的有机挥发物能够使人中毒甚至导致癌症。排放到大气中的有机化合物在阳光下发生化学反应，产生许多活性物质或酸性物质形成化学烟雾。烃类化合物是光化学烟雾产生的原因，高层中的臭氧能阻挡紫外线的穿透。挥发到大气的卤代烃能破坏臭氧层，太阳的高能紫外线过量照射到地球表面，对人类健康产生了新的威胁。溶剂型漆消耗大量的石油资源，石油资源的大量需求又使得国际石油价格居高不下，对产量及使用量巨大的溶剂型钢结构防腐底漆来说，仍没有好的解决办法。

目前，水性钢铁带锈转化防锈底漆的配方一般为：单宁酸10-25％、马来酸2-10％、壬基酚聚氧乙烯醚0.1-5％、亚硝酸钠2-10％和去离子水55-80％，单宁酸作为对铁锈的主转化剂，马来酸作为对铁锈的辅助转化剂，壬基酚聚氧乙烯醚为渗透剂，亚硝酸钠为金属缓蚀剂，去离子水为溶剂，

水性钢铁带锈转化防锈底漆的工艺为在高速分散机内加入全部去离子水，将转速调整到800转/分钟，加入壬基酚聚氧乙烯醚搅拌均匀，约5分钟后加入亚硝酸钠，继续搅拌5分钟。再加入马来酸和单宁酸，将转速调整至1200转/分钟，搅拌15分钟，使所有组分混合均匀。

其缺点是：

1.单宁酸和马来酸仅有对铁锈的转化作用，转化后无法成膜，配方中没有其它的成膜物质，使转化物没有附着力、封闭性、防腐蚀效果极差；

2.壬基酚聚氧乙烯醚有改善渗透作用，但在欧洲已经属于禁用的表面活性剂，有使生物遗传基因改变的风险；

3.亚硝酸钠也有致癌作用，应该限制使用。

水性带锈转化防锈底漆国外的研究开始在七十年代，国内也有近二十年的历史，尽管在铁锈转化方面很多技术人员做了一些工作，取得了一定进展，但一直无法解决和树脂配合的问题，所以在市场上推广不开。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高防锈功能，减少环境污染、能成膜的水性铁锈转化防锈底漆。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种水性铁锈转化防锈底漆，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：主转化剂5-35、辅助转化剂2-15、成膜物40-55、渗透剂0.2-1.0、保湿剂1-10、消泡剂0.1---0.5、防腐剂0.2---0.5和溶剂0.5---8；

其生产工艺：

步骤1.将各种原料按重量百分配比用称量器具精确称量；

步骤2.在料桶中加入全部去离子水，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，升温至60-80℃；

步骤3.加入丙二醇，开动高速分散机进行搅拌，转速调整到100-1500转/分钟以上保持1-15分钟；

步骤4.加入磷酸三丁酯、山梨酸钾、单宁酸、辅助转化剂中的一种，并将转速调至1000--1500转/分钟以上，搅拌30--55分钟，冷却至20-30℃；

步骤5.加入偏氯乙烯改性丙烯酸树脂乳液，将转速调至500-1500转/分钟，搅拌10--20分钟以后出料。

所述的主转化剂为单宁酸；所述的辅助转化剂为葡萄糖酸、乙醇酸、乳酸、马来酸、甲酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、戊二酸、琥珀酸、氢氟酸或磷酸；所述的成膜物为偏氯乙烯改性丙烯酸树脂；所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述的保湿剂为丙二醇；所述的消泡剂为磷酸三丁酯；所述的防腐剂为山梨酸钾；所述的溶剂为去离子水。

脂肪醇聚氧乙烯醚是环保型的表面活性剂，具有优良的乳化、分散、渗透性能。

丙二醇是含有多羟基结构的直链醇，具有良好的保湿能力，使转化剂在较厚的锈层表面能够保持较为持久的渗透性能，而使铁锈彻底转化。

单宁酸和辅助转化剂能够和铁锈发生化学反应生成单宁酸铁：

反应方程式：3C₁₄H₁₀O₉+2Fe₃O₄＝3Fe₂C₁₄H₄O₉+8H₂O