本发明涉及金属表面防腐涂装技术领域，具体地说是涉及一种水性底面合一带锈防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
钢结构作为现代装备制造业中最重要的结构形式之一，其容易腐蚀（锈蚀）的特点给装备制造业带来了巨大经济损失，并有损自然资源和环境保护。在各种防腐蚀技术中，涂料对钢制造产品和设施起到很好的保护作用。国内外相继开发了一系列防腐蚀涂料，包括带锈涂料，但大多数为溶剂型。该类涂料中不仅含有大量溶剂，还含有许多有毒颜料，给环境造成严重污染。为此，开发出低VOC含量的环境友好型水性涂料势在必行。
许多大型机械装备在维护过程中，其部分表面已存在一定厚度的腐蚀层，为了获得良好的耐腐蚀性能，涂装前必须彻底清除钢材上的铁锈，使涂料直接与钢铁表面相接触，否则将影响防腐效果。采用手工或者电动工具除锈，劳动强度大、费用高，且难以保证除锈质量。因此，就有必要开发一种可直接涂刷在锈蚀钢铁表面的新型涂料——带锈防腐涂料。
目前推广的防腐蚀涂料的缺点是常采用2层以上的涂层体系，环氧底漆配合丙烯酸或聚氨酯面漆等，多层体系的产品，容易因层间匹配不良而产生问题，施工周期常，在劳动力日益紧张的环境下缺乏竞争力。目前较成功的水性防腐涂料都是低面漆分开刷涂，施工麻烦，而且还要考虑底面漆的配套性问题。如果使用底面合一防腐涂料就可以简省工序，利于施工。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题，提供一种水性底面合一带锈防腐涂料及其制备方法，本发明具有底面合一特点和优异的物理化学防锈、转锈功能，既能够溶解被涂装表面的锈蚀、又能够在无锈的金属表面防锈的水性底面合一带锈涂料，其制备方法简单，施工方便，可在生锈的金属表面直接进行刷涂，喷涂，淋涂，浸涂等施工方式，利于推广应用。
本发明所采用的技术方案是：一种水性底面合一带锈防腐涂料，按照质量百分比，由以下成分组成：水性丙烯酸乳液40～70%，润湿分散剂1～5%，消泡剂0.1～0.5%，防腐剂0.4～0.5%，防闪锈剂0.5～2%，转化剂5～10%，转化促进剂1～5%，成膜助剂2～12%，颜填料20～30%，增稠剂0.5～0.8%，去离子水8～15%，脱泡剂0.2～0.5%，流平剂0.2～0.5%。
所述水性丙烯酸乳液为Dow的8508或 Nuplex viscopol1371的任意一种。
所述润湿分散剂由Tego760w、Tego757w、Disponer W-519、BYK-012中的一种或几种组成。
所述消泡剂由Tego810、BYK-024、Deform WT-082中的一种或几种组成。
所述有机防腐剂为HALOX 515。
所述防闪锈剂由Disponer F179、Rebo-60中的一种或者两种组成。
所述转化剂由单宁酸、磷酸、草酸中的一种或者几种组成。
所述成膜助剂由丙二醇醚类，二丙二醇醚类，醇酯12中的一种或几种组成。
所述颜填料由炭黑色浆、沉淀硫酸钡、滑石粉、云母粉、三聚磷酸铝、氧化铝、磷酸锌中的一种或几种组成；所述的增稠剂由RM-8W、RM-2020中的一种或几种组成。
一种制备水性底面合一带锈防腐涂料的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的质量百分比称取各成分，备用；
步骤二、向分散器中加入步骤一称取的（93～97）%的去离子水，在搅拌条件下依次加入润湿分散剂和脱泡剂，在1500～2500rpm条件下分散10min，然后加入颜填料继续分散，分散均匀后用砂磨至细度小于40μm，备用；
步骤三、在转速为400～600rpm的搅拌条件下，将步骤一称取的转化剂、转化促进剂和成膜助剂搅拌均匀，搅拌均匀后加入到步骤一称取的丙烯酸乳液中去，继续搅拌0.5～1h，备用；
步骤四、在转速为900～1200rpm的搅拌条件下，向步骤三制备的混合物中加入步骤二制备的混合物，然后在搅拌条件下向其中加入步骤一中称取的消泡剂、防闪锈剂、防腐剂、流平剂、增稠剂和余量的水，搅拌均匀，既得水性底面合一带锈防腐涂料。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的水性底面合一带锈防腐涂料是一种VOC含量极低的环境友好型涂料，VOC含量控制在70～90g/L之间，且漆膜的附着力和耐候性极佳。该涂料主要是依靠涂料中树脂的反应基团、活性颜料或铁锈转化剂与锈层中活泼有害的成分反应，生成稳定的抑制化合物，而起到保护作用的；所研制的涂料既具有转化特性，也具有稳定特性。
（2）本涂料可直接涂于锈层厚度为90μm以下的钢铁表面，而不需要预先除锈。通过防锈颜料在无机酸作用下与活泼的铁锈反应，并渗透到金属表面及针孔，能与铁锈相互作用，生成稳定的螯合物，而将活性铁锈转化成稳定覆盖层，从而对钢铁构件起到保护作用，既可用作带锈底漆，也可作为底面合一带锈漆，且干燥快，施工方便。
（3）本发明以水为分散介质，其成分对环境无污染。可直接涂于钢铁表面，而不需预先除锈，能与铁锈相互作用，生成稳定的鳌合物，将活性铁锈转化为稳定覆盖层，从而对钢铁构件起到保护作用。
具体实施方式
一种水性底面合一带锈防腐涂料，按照质量百分比，由以下成分组成：水性丙烯酸乳液40～70%，润湿分散剂1～5%，消泡剂0.1～0.5%，防腐剂0.4～0.5%，防闪锈剂0.5～2%，转化剂5～10%，转化促进剂1～5%，成膜助剂2～12%，颜填料20～30%，增稠剂0.5～0.8%，去离子水8～15%，脱泡剂0.2～0.5%，流平剂0.2～0.5%。
所述水性丙烯酸乳液为Dow的8508或 Nuplex viscopol1371的任意一种。
所述润湿分散剂由Tego760w、Tego757w、Disponer W-519、BYK-012中的一种或几种组成。
所述消泡剂由Tego810、BYK-024、Deform WT-082中的一种或几种组成。
所述有机防腐剂为HALOX 515。
所述防闪锈剂由Disponer F179、Rebo-60中的一种或者两种组成。
所述转化剂由单宁酸、磷酸、草酸中的一种或者几种组成。
所述成膜助剂由丙二醇醚类，二丙二醇醚类，醇酯12中的一种或几种组成。
所述颜填料由炭黑色浆、沉淀硫酸钡、滑石粉、云母粉、三聚磷酸铝、氧化铝、磷酸锌中的一种或几种组成；所述的增稠剂由RM-8W、RM-2020中的一种或几种组成。
一种制备水性底面合一带锈防腐涂料的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照权利要求1所述的质量百分比称取各成分，备用；
步骤二、向分散器中加入步骤一称取的（93～97）%的去离子水，在搅拌条件下依次加入润湿分散剂和脱泡剂，在1500～2500rpm条件下分散10min，然后加入颜填料继续分散，分散均匀后用砂磨至细度小于40μm，备用；
步骤三、在转速为400～600rpm的搅拌条件下，将步骤一称取的转化剂、转化促进剂和成膜助剂搅拌均匀，搅拌均匀后加入到步骤一称取的丙烯酸乳液中去，继续搅拌0.5～1h，备用；
步骤四、在转速为900～1200rpm的搅拌条件下，向步骤三制备的混合物中加入步骤二制备的混合物，然后在搅拌条件下向其中加入步骤一中称取的消泡剂、防闪锈剂、防腐剂、流平剂、增稠剂和余量的水，搅拌均匀，既得水性底面合一带锈防腐涂料。
以下结合具体实施例进一步阐释本发明。
实施例1
一种制备水性底面合一带锈防腐涂料的方法，包括以下步骤：
步骤一、按上述表格中的质量百分比称取各成分，备用；
步骤二、向分散器中加入步骤一称取的磨料中的去离子水，在搅拌条件下依次加入润湿分散剂和脱泡剂，在1500～2500rpm条件下分散10min，然后加入颜填料继续分散，分散均匀后用砂磨至细度小于40μm，备用；
步骤三、在转速为400～600rpm的搅拌条件下，将步骤一称取的转化剂、转化促进剂和成膜助剂搅拌均匀，搅拌均匀后加入到步骤一称取的丙烯酸乳液中去，继续搅拌0.5～1h，备用；
步骤四、在转速为900～1200rpm的搅拌条件下，向步骤三制备的混合物中加入步骤二制备的混合物，然后在搅拌条件下向其中加入步骤一中称取的消泡剂、防闪锈剂、防腐剂、流平剂、增稠剂和余量的水，搅拌均匀，既得水性底面合一带锈防腐涂料。
实施例2
实施例2的制备方法同实施例1。
实施例3
实施例3的制备方法同实施例1.
由上述实施例制得水性低成本底面合一带锈涂料与市售某水性带锈涂料（对比例）的性能对比如表1所示。
表1本发明产品性能指标
由表1的性能指标对比结果可以看出，本发明产品在同类带锈底面合一涂料中性能出众，耐冲击性能和附着力性能优异。同时，本发明涂料具有对环境无污染，成本低，干燥快，成膜性好等优点，可涂刷于锈层厚度低于90µm的钢铁表面。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。