[发明专利]一种水性环氧石墨烯带锈底漆的制备方法

说明书

一种水性环氧石墨烯带锈底漆的制备方法，涉及金属表面的防锈处理技术领域，先将去离子水与分散剂、颜填料、锈转化剂、石墨烯水乳液混合，经研磨，得到研磨浆料；再以胺中和剂将研磨浆料的pH值调节整至8～9后与水性环氧树脂、流平剂、消泡剂、助溶剂搅拌混合，再加入增稠触变剂，得到水性环氧石墨烯带锈底漆。本发明工艺制成的产品可应用于不经喷砂除锈，仅经过简单处理的锈蚀基材表面，与锈蚀基材具有极佳的附着力。

技术领域

本发明涉及金属表面的防锈处理技术，特别是带锈金属表面处理时使用的底漆的生产技术领域。

背景技术

目前，腐蚀对社会造成的经济损失高达数千亿美元，为了保护钢铁不受腐蚀，对钢铁进行防腐蚀涂装成为一种最经济和有效的方法。而对涂装前的钢材表面处理，则是保证涂装防腐蚀效果的必要手段。对于已经生锈的钢材来讲，铁锈的除锈处理是整个涂装工艺的最为重要组成部分，对于涂装配套体系起着决定性的作用。但是对于诸多大型建筑，如桥梁、船舶等复杂的钢结构维修过程中，由于受施工条件的限制，难以采用除锈效果最佳的喷砂除锈工艺，而只能采用手工或电动工具进行打磨除锈，这就导致除锈质量难以得到保证。因此，对于这些难以进行完整除锈的钢结构部位，采用带锈涂装工艺就显得尤为重要。

传统的带锈涂装方案是采用磷酸作为铁锈转化剂，磷酸和铁锈发生化学反应，生成磷化膜，但由于反应过程中会有氢气析出，导致漆膜起泡和附着力下降，因此近年来已逐渐淘汰。

发明内容

本发明目的是提出一种水性环氧石墨烯带锈底漆的制备方法，使制成的底漆对于表面处理的容忍度高。

本发明包括以下步骤：

1）将去离子水与分散剂、颜填料、锈转化剂、石墨烯水乳液混合，得到第一混合体系；

2）将第一混合体系研磨，得到研磨浆料；

3）在600～800rpm转速下，采用胺中和剂将研磨浆料的pH值调节整至8～9，得到第二混合体系；

4）将第二混合体系与水性环氧树脂、流平剂、消泡剂、助溶剂搅拌混合，得到第三混合体系；

5）在搅拌状态下，将用增稠触变剂与第三混合体系搅拌混合，得到水性环氧石墨烯带锈底漆。

所述锈转化剂由铬酸锶、磷酸锌以及复合磷酸盐组成，所述铬酸锶、磷酸锌和复合磷酸盐的投料质量比为1∶3∶1。

本发明生产工艺中采用水性环氧树脂作为主要成膜物质，VOC含量极低；采用铬酸盐与复合磷酸锌类防锈颜料组成的锈蚀转化剂，能够与铁或和铁锈的主要成分Fe(OH)₂\Fe(OH)₃、FeO\Fe₂O₃等铁离子键合形成高度稳定的化学配位键，在化学反应过程中不会有气体生成，避免了磷酸类锈蚀转化剂的缺陷。

本发明工艺制成的产品可应用于不经喷砂除锈，仅经过简单处理的锈蚀基材表面，与锈蚀基材具有极佳的附着力。该产品对于表面处理的容忍度高，直接涂装在锈蚀的基材表面上并未被保护物提供良好的防腐蚀保护，产品施工性和防腐蚀性良好。适用于辊涂、刷涂、喷涂等多种不同的涂装方式，涂装过程简单、高效。减少表面处理难度，为基材提供长久高效的保护，显著延长防腐蚀面漆的使用寿命。

进一步地，本发明所述铬酸锶、磷酸锌和复合磷酸盐的投料质量比为1∶3∶1，铬酸锶防锈颜料可以水解生成阴离子，具有吸收活性铁锈酸的作用。磷酸锌可以与钢铁基材发生反应，形成致密牢固的钝化膜，从而保护基材。复合磷酸盐水解产生相应的磷酸根，形成杂多酸能够与锈层内活泼的铁锈酸生成杂多酸类配合物，从而对铁锈起稳定作用。

所述颜料为钛白粉，占所述水性环氧石墨烯带锈底漆总质量的5%，于涂膜中起到增加遮盖力的作用。