[发明专利]水喷砂用防锈剂及其制备方法、应用

说明书

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水喷砂用防锈剂及其制备方法、应用。本水喷砂用防锈剂的原料按质量份数组成包括：无机钠盐(2～10)份；有机钠盐(4～10)份；锌盐(0～5)份；硫脲改性咪唑啉季铵盐(10～30)份；以及水(45～84)份。以硫脲改性咪唑啉季铵盐作为防锈主体，硫脲改性咪唑啉季铵盐不仅可以引入C＝N、C＝C双键及P、N、S原子与铁原子形成较强的化学键，同时在亲水支链上引入C＝S双键，结合有机钠盐在铁基材表面快速吸附成暂时性保护膜，阻隔H₂O、O₂分子；随后无机钠盐及锌盐通过一系列理化形成沉积膜、氧化膜或磷化膜，大幅度提升铁基材的防返锈能力，使其能很好的应用于现场水喷砂作业。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水喷砂用防锈剂及其制备方法、应用。

背景技术

喷砂作业的原理是采用压缩空气为动力，形成高速喷射束将喷料(金刚砂、石英砂等)喷射到待处理的工件表面，利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。目的是为了去除工件表面浮锈，同时增加表面粗糙度从而增强涂层在工件表面的附着力，延长涂层的耐久性。但传统的喷砂作业不可避免会产生大量粉尘，严重威胁现场施工人员的身体健康。为了降低粉尘的产生，相关人员尝试将石英砂与自来水混合，形成混合喷料进行喷砂作业，但随之而来的问题是自来水的引入极易造成工件表面返锈，影响后期涂装作业。针对此问题，研制一种配方简单、合成条件温和且能应用于水喷砂作业的防锈剂显得尤为必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：水喷砂作业造成的返锈问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：第一方面，本发明提供了一种防锈剂，所述防锈剂的原料按质量份数组成包括：无机钠盐(2～10)份；有机钠盐(4～10)份；锌盐(0～5)份；硫脲改性咪唑啉季铵盐(10～30)份；以及水(45～84)份。可选的，所述防锈剂的原料按质量份数组成包括：无机钠盐5份；有机钠盐6份；锌盐3份；硫脲改性咪唑啉季铵盐20份；以及水60份。

可选的，所述无机钠盐包括钼酸钠、磷酸钠、硅酸钠、钨酸钠中的一种或几种。所述锌盐包括氯化锌、磷酸锌中的一种或几种。所述有机钠盐包括葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、水杨酸钠中的一种或几种。在本案中，本发明的硫脲改性咪唑啉季铵盐作为防锈主体，通过C＝N、C＝C双键及P、N、S原子与铁原子形成较强的化学键，在铁基材表面快速吸附成暂时性保护膜，阻隔H₂O分子、O₂分子，降低腐蚀介质向铁基材表面的迁徙，从而对阴、阳极反应起到一定的抑制作用；同时有机钠盐由于含有多个吸附点位，能够进一步提高暂时性保护膜的致密性，起到一定的增效作用。此外，无机钠盐及锌盐通过一系列理化反应起到沉积、氧化及磷化作用，使暂时性保护膜形成沉积膜、氧化膜或磷化膜，可以大幅度提升铁基材的防返锈能力。

可选的，所述硫脲改性咪唑啉季铵盐的结构式为其中R＝CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇、CH₃(CH₂)₄CH＝CHCH₂CH＝CH(CH₂)₇或CH₃CH₂CH＝CHCH₂CH＝CHCH₂CH＝CH(CH₂)₇，n＝2～4。

具体的，所述硫脲改性咪唑啉季铵盐通过以下原料制成，所述原料按质量份数组成包括：硫脲改性咪唑啉(60～70)份；亚磷酸二甲酯(10～20)份；异丙醇(10～30)份；以及催化剂(0.5～1)份。可选的，所述硫脲改性咪唑啉季铵盐的原料按质量份数组成包括：硫脲改性咪唑啉65份；亚磷酸二甲酯15份；异丙醇20份；以及催化剂0.8份。可选的，所述催化剂包括V₂O₅、TiO₂中的一种或几种。