本发明属于防腐涂料制备技术领域，具体为一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料及其制备方法。
背景技术：
涂料在钢铁表面上涂装时，传统工艺要求彻底除锈，甚至要求完全露出金属基体本色，这是十分繁复的工作，不仅严重影响了生产效率，施工费用高，锈尘危害人体健康，而且在一些大型金属构筑物如桥梁、交通护栏和大型机械上更是无法进行彻底表面处理，因此，就有必须要开发一种可直接涂刷锈蚀钢铁表面的新型涂料一可带锈涂装涂料。
带锈涂装涂料不仅能将金属构件上一般的锈蚀转化成稳定的“无害锈”，并同时兼有普通防锈涂料功能。将锈层的不稳定铁氧化物转变为稳定铁氧化物的稳定型带锈涂料；将贴附于铁基体表面的比较紧密的锈层用渗透性漆料将其包围而不扩大锈蚀的渗透型带锈涂料；将锈层转化为另一种物质，形成牢固的保护膜的转化型带锈涂料等不同类型。它适用于不易彻底除锈的制件，改善了劳动条件，提高了工效。
水性带锈涂装涂料既可直接涂刷于有残余锈迹的钢铁表面，又可避免有机溶剂的挥发，是一种绿色、环保、高效、节能的新型涂料，具有高的使用价值及广阔的应用前景。带锈涂料在我国的出现可以追溯到20世纪70年代，但发展比较缓慢，现有水性带锈涂装涂料产品配方较为单一，应用局限性大，综合性能不理想。
技术实现要素：
本发明基于以上技术问题，提供一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料。该涂料对铁锈具有较好的渗透性、转化性和稳定性，可直接涂覆于带锈的钢铁表面，所得到的涂层具有较好的附着力、防护作用及耐候性，同时该水性涂料属于单组份，不含有机溶剂，施工方便，环境友好，无污染，在钢铁材料的腐蚀防护方面具有广泛的应用前景。
本发明的具体技术方案如下：
一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料，该涂料包括以下质量百分含量的组分：
水性单组份固化丙烯酸树脂25～60％；
酸性锈转化剂10～30％；
锈稳定剂5～20％；
颜填料10～40％；
助剂1～5％，
总质量百分含量为100％。
所述水性单组份固化丙烯酸树脂的合成工艺包括以下步骤：将丙烯酸单体及部分引发剂逐滴加入到沸腾的酒精溶液中，恒温搅拌，控制滴加时间为1h～5h，滴加完成后，在回流温度下保温1～5h，然后用恒压漏斗滴加部分引发剂，滴加完后，继续保温1～5h后，自然冷却，得到水性单组份固化丙烯酸树脂。
所述的丙烯酸单体包括丙烯酸酯类单体类、甲基丙烯酸酯类单体类和其他功能单体类三种。其中，所述的丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸等；甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯等；其他功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸β-羟乙酯和甲基丙烯酰胺等。丙烯酸单体选自前述物质中的任意三种或三种以上的混合，三种物质的选择可以是丙烯酸酯类单体类、甲基丙烯酸酯类单体类和其他功能单体类三种中的任意一种或几种的混合。比如：丙烯酸单体可以选择丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯三种；也可以选择丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯三种；也可以选择甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸β-羟乙酯三种等等。
所述的引发剂为过氧化二苯甲酰或过氧化二月桂酰。
所述酸性锈转化剂为能与铁锈起化学反应的磷酸、植酸、单宁酸和亚铁氰酸、磺基水杨酸中的任意一种或几种的混合物。
所述的锈稳定剂为能与铁锈络合或鳌合的磷酸盐、植酸盐和铬酸盐中的任意一种或几种的混合物。
所述颜填料为氧化铁红、氧化锌、二氧化硅、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、重晶石粉、绢云母、玻璃鳞片和沉淀硫酸钡中的任意一种或几种的混合物。
所述的助剂包括消泡剂、附着力促进剂和分散剂，其中，消泡剂为byk016、附着力促进剂byk4500、分散剂disperbyk-2012。
一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料的制备方法，包括以下步骤：首先按量称取合成的丙烯酸树脂、颜填料、助剂、锈稳定剂、锈转化剂，并将其放置在高速分散机中进行分散，高速分散机的分散转速为800～1500r/min，分散均匀后再放入砂磨机中进行研磨，达到所需的粒径后即可得到一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料，研磨后的粒径通常小于50μm。
本发明的积极效果体现在：
(一)、对锈层存在渗透、转化、稳定综合作用为一体的、综合性能好、施工方便、且无污染的复合型水性带锈涂装涂料。
(二)、本发明中一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料选用合成的单组份可固化的水性丙烯酸树脂为成膜物质，并添加锈转化剂和锈稳定剂，所制备的涂料对锈层具有很好的渗透性、转化型、稳定型，涂层附着力高，综合性能好，能够直接涂覆于仅除去浮锈的钢结构表面，大大降低了表面处理所需的人力和物力支出，对基体有很好的防护作用，而且无污染、绿色、环保，符合涂料的4e发展要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例和比较例进一步阐述本发明。应理解为，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：
水性单组份固化丙烯酸树脂的合成工艺,包括以下步骤：将丙烯酸甲酯30g、丙烯酸乙酯50g、丙烯酸10g、丙烯酸丁酯10g及过氧化二苯甲酰0.2g混合均匀后，逐滴加入到沸腾的酒精溶液中，控制滴加时间为2.5h，滴加完成后，在回流温度下保温3h，温度为78℃，然后用恒压漏斗滴加0.1g引发剂过氧化二苯甲酰，滴加完后，继续保温2h后，自然冷却，得到水性单组份固化丙烯酸树脂。
一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料，包括如下含量比例的成分：合成的水性单组份固化丙烯酸树脂100g；磷酸15g，单宁酸3g；三聚磷酸铝20g，氧化铁红15g，二氧化硅1g，钛白粉10g，绢云母5g，消泡剂byk0160.85g、附着力促进剂byk45001.2g、分散剂disperbyk-20122g。
单组份复合型水性可带锈涂装涂料的制备方法如下：首先按量称取以上各原料，并将其放置在高速分散机中进行分散，分散均匀后再放入砂磨机中进行研磨，达到所需的粒径后即可得到单组份复合型水性可带锈涂装涂料。
实施例2：
水性单组份固化丙烯酸树脂的合成工艺，包括以下步骤：将丙烯酸甲酯30g、丙烯酸乙酯50g、丙烯酸丁酯20g及过氧化二苯甲酰0.2g混合均匀后，逐滴加入到沸腾的酒精溶液中，控制滴加时间为3h，滴加完成后，在回流温度下保温2h，然后用恒压漏斗滴加0.2g引发剂过氧化二月桂酰，滴加完后，继续保温2h后，自然冷却，得到水性单组份固化丙烯酸树脂。
一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料，包括如下含量比例的成分：合成的水性单组份固化丙烯酸树脂100g；植酸25g；植酸锌18g，锌铬黄6g，二氧化硅1g，钛白粉12g，玻璃鳞片10g，消泡剂byk0160.85g、附着力促进剂byk45001.2g、分散剂disperbyk-20121.8g。
制备方法如下：首先按量称取以上各原料，并将其放置在高速分散机中进行分散，分散均匀后再放入砂磨机中进行研磨，达到所需的粒径后即可得到单组份复合型水性可带锈涂装涂料。
实施例3：
所述水性单组份固化丙烯酸树脂的合成工艺包括以下步骤：将丙烯酸甲酯30g、丙烯酸乙酯30g、丙烯酸20g、丙烯酸丁酯20g及过氧化二苯甲酰0.2g混合均匀后，逐滴加入到沸腾的酒精溶液中，控制滴加时间为2.5h，滴加完成后，在回流温度下保温3h，然后用恒压漏斗滴加0.15g引发剂，滴加完后，继续保温2h后，自然冷却，得到水性单组份固化丙烯酸树脂。
一种单组份复合型水性可带锈涂装涂料，包括如下含量比例的成分：合成的单组份固化丙烯酸树脂100g；亚铁氰酸10g，植酸10g；磷酸锌25g，氧化铁灰10g，二氧化硅1g，滑石粉10g，绢云母5g，消泡剂byk0160.85g、附着力促进剂byk45001.2g、分散剂disperbyk-20122.1g。
制备方法如下：首先按量称取以上各原料，并将其放置在高速分散机中进行分散，分散均匀后再放入砂磨机中进行研磨，达到所需的粒径后即可得到单组份复合型水性可带锈涂装涂料。
将实施例1至3制备的可带锈涂装的环氧防腐涂料进行性能测试，测试结果列于表1。
表1
对比例1：
以实施例1为基础，在水性单组份固化丙烯酸树脂合成过程中，其它条件不变下，仅不加入丙烯酸，过氧化二苯甲酰一次性加入0.1g，得到水性单组份固化丙烯酸树脂。并进一步采用其配制成涂料，涂料的原料以及制备方法均同
实施例1，但是制备得到的涂料不能固化成膜。
对比例2：
以实施例1为基础，其它条件不变的情况下，仅将原料水性单组份固化丙烯酸树脂改为直接添加丙烯酸，用量不变，进一步配制成涂料，涂料的其余配方以及制备方法均同实施例1，但是制备得到的涂料不能固化成膜。
以上所述实例仅是本专利的优选实施方式，但本专利的保护范围并不局限于此。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利原理的前提下，根据本专利的技术方案及其专利构思，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利的保护范围。