水性金屬防銹漆的配方及研制

1、水性金屬防銹漆的配方及研制 郝金雷（臨沂市振方化工原料有限公司）摘要：通過(guò)對(duì)乳液、防銹顏料和助劑的深度篩選、合理搭配，制得了水性快干防銹漆，具有干燥快，耐水性和耐鹽霧性優(yōu)異，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：水性丙烯酸乳液、防銹顏料、金屬防銹、耐鹽霧引言隨著全社會(huì)對(duì)低碳環(huán)保理念的不斷推進(jìn)，水性環(huán)保型的涂料勢(shì)必將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究，水性防銹防腐漆具有極大的發(fā)展空間，從中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況來(lái)看，未來(lái)三到五年內(nèi)水性防銹涂料會(huì)出現(xiàn)一個(gè)跨越式的發(fā)展。研究和開(kāi)發(fā)用水性漆替代溶劑型油漆是節(jié)能減排的需要、也是保護(hù)環(huán)境、凈化空氣、保障人民身體健康的需要。本品可用水稀釋，涂膜具有干燥速度快、耐水性、耐鹽

2、霧性好的優(yōu)點(diǎn)，既能減少環(huán)境污染，又能提升產(chǎn)品的檔次，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。1、實(shí)驗(yàn)部分1.1主要原材料去離子水，自制；水性丙烯酸乳液，臨沂振方化工公司；云母氧化鐵，上海一品顏料；防閃銹助劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、PH調(diào)節(jié)劑、其他功能助劑以及流變助劑LT，均為上海顯碩化工公司產(chǎn)品；重質(zhì)碳酸鈣、磷酸鋅、沉淀硫酸鋇、三聚磷酸鋁均為臨沂振方化工公司產(chǎn)品。1.2水性金屬防銹漆的制備配方：原材料名稱          質(zhì)量分去離子水      &

3、#160;     15流變助劑LT           0.1分散劑            0.50.6潤(rùn)濕劑            0.40.5云母氧化鐵      

4、     10重質(zhì)碳酸鈣              5沉淀硫酸鋇              7磷酸鋅                 2.5三聚磷酸鋁              2.5PH調(diào)節(jié)劑       

5、       0.15丙烯酸乳液              50消泡劑            0.25其他助劑           1.02.0助溶劑          

6、   0.5防閃銹助劑          0.5-0.8制備工藝準(zhǔn)確稱一定量的去離子水加入至分散缸中；開(kāi)啟攪拌（500r/min左右），依次加入流變助劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、PH調(diào)節(jié)劑攪拌5-10分鐘；再將顏填料依次加入，高速分散（1200r/min左右）30分鐘；砂磨機(jī)研磨至細(xì)度小于30微米，制備好漆漿；500r/min左右轉(zhuǎn)速下依次加入乳液、成膜助劑、助溶劑、抗閃銹助劑、增稠劑等，攪拌30-40分鐘至充分混合；檢驗(yàn)性能合格后，過(guò)濾，包裝。1.3水性金屬防銹漆

7、的性能檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)  水性丙烯酸樹(shù)脂料  HG/T47582014 本標(biāo)準(zhǔn)于2015年6月正式頒布,為水性金屬防護(hù)漆提供了標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ).本水性金屬防銹漆的性能檢測(cè)結(jié)果： 檢測(cè)項(xiàng)目         檢測(cè)結(jié)果容器中的狀態(tài)       攪拌后均勻，無(wú)絮凝顆粒施工性能         噴涂2遍無(wú)障礙表干時(shí)間/h    

8、            1實(shí)干時(shí)間/h                 20附著力/級(jí)                 1耐水測(cè)試          7d未氣泡、未生銹耐鹽水測(cè)試       7d未氣泡、未生銹耐鹽霧測(cè)試       7d未

9、氣泡、未剝落、未擴(kuò)蝕2、結(jié)果與討論2.1水性成膜物質(zhì)的選擇本產(chǎn)品選用綜合性能較好的單組份水性丙烯酸樹(shù)脂乳液作為成膜物質(zhì)。通過(guò)選擇不同型號(hào)的水性丙烯酸乳液，配以相同量的顏填料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如下：上圖是在3%的鹽水中浸泡7天后的效果。上圖是在鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)機(jī)里24H后的效果。2.2防銹顏料的選擇    確定水性丙烯酸乳液作為成膜物質(zhì)以后，防銹顏料及填料的選擇至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)分析，本產(chǎn)品選擇了無(wú)毒、環(huán)保的改性三聚磷酸鋁與具有高效防銹性能的磷酸鋅為防銹顏料，并添加少量有機(jī)緩蝕劑5硝基間苯二酸酯鋅，提高防銹能力。    三聚磷酸鋁是一種新型無(wú)

10、害高效的防銹顏料，其解離出的三聚磷酸根離子可以與金屬陽(yáng)離子交叉螯合，具有極強(qiáng)的捕捉金屬離子的能力，能有效地封閉金屬離子形成無(wú)機(jī)高分子錯(cuò)合體，鈍化金屬表面，起到化學(xué)防銹的效果。然后它再慢慢分解為致密的正磷酸皮膜，避免水分、氧氣等與金屬表面接觸，起到隔絕防銹的效果,因而它具有化學(xué)防腐和隔絕防銹的雙重效果。   磷酸鋅能生成堿式絡(luò)合物,增強(qiáng)涂膜的耐水性和附著力,也能與Fe 形成牢固的配位絡(luò)合物沉淀層，從而抑制鐵銹的形成和發(fā)展。2.3涂膜耐水性的改進(jìn)    水性涂料由于其特殊的結(jié)構(gòu)，其耐水性較差，添加云母氧化鐵可提高漆膜的耐水性。云母氧化鐵是一種物理性

11、防銹顏料，其主要成分是三氧化二鐵。由于這種氧化鐵具有類似云母的片狀結(jié)構(gòu)，所以稱為云母氧化鐵。片狀的云母氧化鐵粒子交叉地分布在涂膜中，使涂膜的機(jī)械強(qiáng)度增加?；蠘?shù)脂與云母氧化鐵粒子能形成封閉性很好的致密涂層，對(duì)水汽的滲透有良好的抵御作用。同時(shí)這種致密的防銹涂層還能有效防止紫外線對(duì)漆膜的降解。2.4產(chǎn)品特點(diǎn)   （1）水性金屬防銹漆能夠用水直接稀釋，而且VOC含量極少，有效減少VOC對(duì)環(huán)境的影響；    （2）產(chǎn)品干燥速度快，常溫下50-60分鐘即可表干，解決了普通水性防銹漆干燥速度慢的問(wèn)題，可有效提高生產(chǎn)效率；    （3）產(chǎn)品選用三聚磷酸鋁、改性磷酸鋅和有機(jī)緩蝕劑作為防銹顏料，能有效提高耐鹽霧效果；3、結(jié)語(yǔ)    通過(guò)對(duì)原材料的深度篩選，合理搭配，選用特殊的水性丙烯酸