[发明专利]一种水性金属防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水性金属防腐涂料，按照重量份数计算，其原料包括以下组分：丙烯酸酯乳液20～50份、填料10～20份、纳米复合材料10～35份、分散剂0.5～2.5份、润湿剂0.1～2份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂0.5～5份、流变助剂0.1～3份、抗氧化剂0.5～2份、水10～40份；纳米复合材料为氮化硼/聚苯胺复合材料；氮化硼为六方晶系氮化硼。本发明通过制备氮化硼/聚苯胺复合材料并将其引入到水性丙烯酸酯涂料中，极大提高的水性金属防腐涂料的防腐性能和耐刮擦性能。

技术领域

本发明属于一种水性丙烯酸酯涂料，具体涉及一种水性金属防腐涂料及其制备方法。

背景技术

伴随着我国快速的经济发展，金属的使用量也大大增长，涉及国民经济的各个领域，而金属易受环境介质的化学或电化学作用而被腐蚀破坏，给国民经济带来了巨大的损失，因此对于金属的表面防护十分重要。

通常在金属表面涂覆一层防腐涂料能对金属起到一定的防护作用，传统金属防腐涂料多采用含重金属或含锌防腐涂料，这类金属防腐涂料在使用过程中会释放重金属有毒离子，对环境造成极大的污染且对需消耗较大的不可再生金属资源，另外，这类金属防腐涂料的硬度较差，易被划伤，影响涂料对金属的防护效果。利用聚苯胺等有机组分制备的水性涂料，不仅对金属具有优异的防腐性能，还具有较高的硬度，可提高涂料对金属防护的使用时长并达到节约资源和保护环境的目的。

发明内容

为了克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种水性金属防腐涂料，以解决现有技术中金属防腐涂料存在的硬度差、环境污染大等问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种水性金属防腐涂料，按照重量份数计算，其原料包括以下组分：丙烯酸酯乳液20～50份、填料10～20份、纳米复合材料10～35份、分散剂0.5～2.5份、润湿剂0.1～2份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂0.5～5份、流变助剂0.1～3份、抗氧化剂1～3份、防冻剂0.2～1份、水10～40份；纳米复合材料为氮化硼/聚苯胺复合材料；用于制备氮化硼/聚苯胺复合材料的氮化硼为六方晶系氮化硼。

六方晶系氮化硼(h-BN)具有层状结构，其晶格结构类似于石墨，具有电子共轭体系结构，强度高、耐腐蚀性能强，可提高涂层的强度和防腐性能。

优选地，制备氮化硼/聚苯胺复合材料的原料配方中，氮化硼与苯胺单体的质量比为1:1～1:7。

优选地，氮化硼与苯胺单体的质量比为1:3。

优选地，纳米复合材料的制备方法如下：步骤一，将氮化硼置于水中超声分散15～30分钟形成氮化硼分散液，用酸溶液将苯胺单体溶解，往其中加入氮化硼分散液混合均匀后形成混合体系；

步骤二，向上述步骤二中的混合体系中加入引发剂，搅拌至溶液变为墨绿色后，继续搅拌24～36小时，过滤、洗涤、烘干，得到氮化硼/聚苯胺复合材料。

优选地，酸溶液选自硫酸溶液、盐酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。

优选地，酸溶液为磷酸溶液。

优选地，引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。

优选地，氮化硼经过磷酸酯盐型表面活性剂改性。

优选地，氮化硼表面改性具体过程为：将氮化硼与磷酸酯盐型表面活性剂置于水中超声15～40分钟，接着在75℃～90℃下回流0.5小时～1.5小时，过滤、洗涤、干燥即可。

优选地，磷酸酯盐型表面活性剂包括单烷基磷酸酯盐型表面活性剂和双烷基磷酸酯盐型表面活性剂中的至少一种。

优选地，磷酸酯盐型表面活性剂为单烷基磷酸酯盐型表面活性剂。

优选地，磷酸单酯盐型表面活性剂包括单十二烷基磷酸酯钠盐。