[发明专利]一种多功能钢铁防腐漆及其制备方法

说明书

一、技术领域

本实用发明涉及的是钢铁防腐保护技术，属于新材料或精细化工领域。

二、背景技术

传统的钢铁防腐技术和工艺过程中，首要的一步就是除油除锈。这道工序不仅耗工时，成本高(占总成本40～50％)，更重要的是在除油除锈、酸洗磷化工艺中，有大量的腐蚀性废渣、废液和易燃废气排放，给环境带来严重污染和不安全因素。

钢铁的传统防腐蚀油漆，都是用有机溶剂作溶剂，防锈成分多是重金属的化合物(Pb、Cd、Cr等的氧化物、盐类以及配位化合物等)。无论是生产还是使用时，都会给劳动环境和自然环境带来严重的污染，消耗大量资源和能源。况且这些防腐涂料，使用前必须对钢铁结构除锈，功能单一。

三、发明内容

本发明旨在提供一种多功能钢铁防腐漆及其制备方法。本发明多功能钢铁防腐漆既可以转化铁锈和防锈，又可以省去在钢铁防腐过程中的酸洗、磷化和涂刷防锈底漆等工艺过程。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明多功能钢铁防腐漆的特点在于其原料按质量份数构成为：

成膜剂I：改性聚氨酯PEU树脂8-18份

成膜剂II：苯丙聚氨酯PEV树脂或环氧改性聚氨酯18R树脂3-8份

转化铁锈剂I：磷酸(H₃PO₄)13-26份

转化铁锈剂II：酸式三原磷酸铝(AlH₂P₃O₁₀)3-5份

防锈剂：偏硼酸锌[Zn(BO₂)₂]1-3份和硅酸镁1-3份(简称防锈剂AZ)

溶剂：水(H₂O)8-18份和乙醇(C₂H₅OH)30-60份

增塑剂：苯甲酸(RCO₂H)0.5-1份

稳定剂I：甘油0.5-4份

稳定剂II：非离子表面活性剂OP-100.5-1份

催干剂(又称固化剂)：环己胺(HY)0.5-1份。

本发明多功能钢铁防腐漆的制备方法的特点在于按以下步骤操作：

a、将乙醇量的一半加入反应釜A中，维持温度45-55℃，依次加入PEU树脂和催干剂并搅拌均匀，45-55℃保温留釜备用；

b、将磷酸加入反应釜B中，依次加入酸式三聚磷酸铝、偏硼酸锌和硅酸镁，升温至80-90℃，搅拌溶解后缓慢加入成膜剂II，搅拌至溶解并混合均匀后不低于60℃保温备用；

c、常温下将水和余量的乙醇加入反应釜C中，依次加入苯甲酸、甘油和OP-10，待溶解混合均匀后备用；

d、将B釜物料和C釜物料依次加入反应釜A中，搅拌1-2小时，釜中液体为均相，即制成多功能钢铁防腐漆。

本发明多功能钢铁防腐漆，针对传统防腐工艺的弊病而研制，以水和乙醇为溶剂，多硅酸的铝、镁、锌盐作防锈剂，水溶性高分子树脂作成膜防护物质，不含醇以外的有机溶剂和重金属化合物。应用时不需除锈，可直接涂刷在锈钢铁构件表面，把铁锈转化并形成坚韧的漆膜，起到除锈防锈和底漆的作用，使除锈防锈和涂刷底漆等多步工艺并作一步完成，无“三废”排放，省工省时，节能减排，降低成本，低碳环保。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明用水和乙醇作溶剂，既节约资源又节能，同时环保。

2、本发明原料中不含有重金属铅、镉、铬、汞等重金属的化合物，生产和应用过程中无“三废”排放。

2、本发明以磷酸和铝、镁、锌的酸式三聚磷酸盐作铁锈的转化组分，不仅有较强的转化铁锈作用，转化铁锈后生成的复盐(杂多酸盐)，具有很强的防锈能力。

3、本发明原料中防锈剂AZ的主要成分是硼酸锌和硅酸镁，二者与铁锈转化后的复盐，形成杂多酸盐，提高了阳极电位，使作为阳极的铁的抗氧化(抗锈蚀)性能大大增强，而且溶于树脂中，能形成坚韧的漆膜。

4、本发明原料中PEU树脂、18R树脂和增塑剂苯甲酸可溶于水、乙醇和磷酸，主要作用是形成强度高、耐高温的漆膜。漆膜耐有机溶剂，有抗静电作用，耐高温，700±10℃条件2小时不起泡不起皮。

对以上诸性能兼而有之的环保多功能型产品，当前在国内外产品中，尚未见到。例如：具有代表性的有美国的RMS带锈防锈漆，国内的WX-618转化防锈底漆，ZY-5渗透性带锈漆，仅具有防锈作用，不具备本产品的性能特点，而且价格普遍较高。目前，国外的产品价格都有每吨16万元人民币收上，国内产品价格每吨7万元以上。