专利名称：水性除锈防锈底漆及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于油漆、涂料类，具体地是一种水性除锈防锈底漆及其制备工艺类。
目前，用于金属防锈大多用的是各种有机溶剂油性底漆，虽具有一定的防锈功能，但由于采用了有机溶剂，且易燃、有毒、易挥发，既污染环境，又在贮存、运输、施工时不方便安全。此外这种底漆只有单一的防锈功能，没有除锈的效果，因此在涂复前必须先除去金属表面的锈层，如表面处理不好，将大大影响涂膜与基材间的附着，造成剥落等现象。
摈上来国内也研制出了多种具有除锈防锈双功能的涂料，但绝大多数为有机溶剂性，价格偏高，有的在除锈时对金属有腐蚀作用，有的除锈后的产物影响了涂膜与基材的附着，因而这些涂料的运用受到限制。有的也研制出水性除锈防锈涂料，但价格均偏高，且性能不稳定，不能长期贮存。
本发明的目的是针对上述不足，旨在提供一种低毒、不燃、安全可靠、性能稳定、使用方便、质优价廉、具有除锈防锈双重功能的金属用水性底漆及其生产工艺。
本发明的目的是以下述方式实现的，水性除锈防锈底漆由基料、颜料、填料、无机转化溶液、稳定剂、助剂，在常温下按一定比例配制而成，其组成及重量配比(份)为a、基料为聚醋酸乙烯酯水乳胶(含固量50%)25-40，最佳30-35，b、无机转化溶液为磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液25-45，最佳35-40，c、稳定剂为en、二苯胍、分别为1-2、0.05-0.1，d、助剂包括乳化分散剂Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液、消泡剂TBP、悬浮剂膨润土或凹凸棒土1.5-2.5，e、颜料为氧化铁红、氧化铬绿、钛白粉、炭黑、氧化锌15-30，f、填料为滑石粉、云母粉12-21。
具体配比份数为聚醋酸乙烯酯水乳胶25-40，氧化铁红16-22、或氧化铬绿20-28、或钛白粉8-12、或炭黑2-8、或氧化锌4-8，滑石粉4-14，云母粉5-15，凹凸棒土或膨润土0.5-1.5，磷酸3.2-5.4，磷酸锌1-3，铬酸锌1-3，en1-3，二苯胍0.1-0.4，TBP0.3-1.0，Tween-18 0.2-0.3或1%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。
最佳配比份数为聚醋酸乙烯酯水乳胶30-35，氧化铁红18-20、或氧化铬绿22-26、或钛白粉9-10、或炭黑3-5、或氧化锌5-6，滑石粉6-12、云母粉6-15，凹凸棒土或膨润土0.8-1.2，磷酸3.4-4.4，磷酸锌1-1.5，铬酸锌1-2，en1-2，二苯胍0.1-0.2，TBP0.3-0.5，Tween-18 0.2-0.3，或10%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。
水性除锈防锈底漆的制备工艺是a、溶液配制取磷酸锌、铬酸锌、磷酸、加水配制成溶液A。取二苯胍、磷酸加水制成溶液B。取en加水稀释成溶液C。取Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液分散或溶于水中配制成溶液D。
b、按比例取出溶液A，并依次向其中加入聚醋酸乙烯乳胶，溶液D、B、C，充分搅拌反应后再加入助剂、颜料、填料、充分搅匀后磨细，即得本底漆。
本发明采用磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液为无机转化溶液，集磷化处理、铬酸盐处理为一体，达到除锈防锈效果。一方面金属在磷酸的作用下生成的磷酸盐，与涂料中反应生成的磷酸氢锌一起生成一层磷化膜保护层，沉积于金属表面。以钢铁为例，其反应式为
另一方面，铬酸盐在酸性介质中，具有强的氧化作用，使金属表面钝化，生成一层致密的复合氧化物膜，它们还可以封闭多孔的磷化膜;此外铬酸盐还有促进磷化膜沉积的作用，以钢铁为例，其反应式为
为防止电解质酸和盐对底漆溶胶体系的聚沉作用，造成涂料性能的不稳定，以及防止酸对金属基体的腐蚀破坏，在本发明底漆的配方中加入稳定剂en、二苯胍。en、二苯胍D加入后具体反应如下
反应生成的离解度较小的铵合物及胍合物，降低了体系中离子的浓度，从而增强了涂料的稳定性。由于反应生成的酸(包括共轭碱)的解离度变小(Pka≥6.5)，游离的H+离子浓度降低，则既可达到除锈、磷化、钝化的目的，又可抑制酸对金属的腐蚀向内部结构发展，起到缓蚀的作用，这样增加了本底漆的稳定性。
随着磷化反应和铬酸盐钝化反应的进行，有机氮碱还参予无机膜网络结构的形成，增进无机膜与有机成膜物质的交联、附着，提高了涂膜的强度，增强了防锈效果，具体反应如下
本发明生产工艺简单，原料来源广泛，生产成本低廉，对环境无污染。本发明底漆为水性涂料，低毒、不燃、贮运施工安全可靠，与同类产品相比，涂膜坚硬牢固、附着力强，具有优良的耐油性、耐盐水性，耐温度性及耐硝基性。本涂料性优价廉，可广泛用于船舶、车辆、桥梁、建筑、各种机械、管道、贮罐、锅炉等钢铁构件及有色金属的表面除锈防锈涂装工程。
本底漆经陕西省质量监督检验站检验，具体结果如下表
本发明实施例如下例1，红色底漆取铬酸锌1份，磷酸锌1.5份，磷酸4份，加水30份配成溶液A。取二苯胍0.2份、磷酸0.2份加水1.6份配成溶液B。取en1份加水1份配成溶液C。取Tween-18 0.3份加沸水1.0份配成溶液D。将溶液A加入反应釜中，再加入白乳胶30份和溶液D。搅拌均匀。边搅拌边徐徐加入溶液C，继续反应10分钟，然后缓慢加入溶液B，搅拌反应10分钟后将物料输入分散机中，再依次加入TBP0.3份，滑石粉12份或6份、云母粉0份或6份、氧化锌6份、铁红20份、凹凸棒土1份，搅拌分散均匀后输入胶体磨磨细即成。
例2，绿色底漆取铬酸锌2.0份、磷酸锌1.0份、磷酸4份，加水25份配成溶液A。取二苯胍0.4份、磷酸0.4份、加水1.2份配成溶液B。取en2.0份加水2.0份配成溶液C。取0.3份Tween-18用1份沸水化开成溶液D。将溶液A加入反应釜中，再加入30份白乳胶和溶液D，搅拌均匀。边搅拌边徐徐加入溶液C，继续反应十分钟，再缓慢加入溶液B。反应10分钟后将上述物料输入分散机中，再依次加入0.3份TBP、12份或6份滑石粉、0份或6份云母粉、6份氧化锌、24份氧化铬绿、1份凹凸棒土，搅拌分散均匀后输入胶体磨中磨细即成。
例3，步骤如例1、例2，只是铬酸锌1份、磷酸锌1份、磷酸3份、水30份;二苯胍0.3份、磷酸0.2份、水1.6份;en1份，水1份;磷酸钠玻璃0.1份、水0.9份。白乳胶30份;TBP0.3份、滑石粉6份、云母粉15份、钛白粉10份、氧化锌6份、膨润土1份。
权利要求
1.水性除锈防锈底漆由基料、颜料、填料、无机转化溶液、稳定剂、助剂，在常温下按一定比例配制而成，其特征在于其组成及重量配比(份)为a、基料为聚醋酸乙烯酯水乳胶(含固量50%)25-40，最佳30-35，b、无机转化溶液为磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液25-45、最佳35-40，c、稳定剂为en，、二苯胍、分别为1-2，0.05-0.1，d、助剂包括乳化分散剂Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液，消泡剂TBP，悬浮剂膨润土或凹凸棒土1.5-2.5，e、颜料为氧化铁红、氧化铬绿、钛白粉、炭黑、氧化锌15-30，f、填料为滑石粉、云母粉12-21。
2.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于其具体的配比份数为聚醋酸乙烯酯水乳胶25-40，氧化铁红16-22、或氧化铬绿20-28、或钛白粉8-12、或炭黑2-8、或氧化锌4-8，滑石粉4-14，云母粉5-15，凹凸棒土或膨润土0.5-1.5，磷酸3.2-5.4，磷酸锌1-3，铬酸锌1-3，en1-3，二苯胍0.1-0.4，TBP0.3-1.0，Tween-18 0.2-0.3或10%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。
3.根据权利要求2所述的底漆，其特征在于其最佳配比份数为聚醋酸乙烯酯水乳胶30-35，氧化铁红18-20、或氧化铬绿22-26、或钛白粉9-10、或炭黑3-5、或氧化锌5-6，滑石粉6-12，云母粉6-15，凹凸棒土或膨润土0.8-1.2，磷酸3.4-4.4，磷酸锌1-1.5，铬酸锌1-2，en1-2，二苯胍0.1-0.2，TBP0.3-0.5，Tween-18 0.2-0.3，或10%磷酸钠玻璃水溶液0.5-1，水适量。
4.权利要求1、3所述的水性除锈防锈底漆的制备工艺a、溶液配制取磷酸锌、铬酸锌、磷酸、加水配制成溶液A，取二苯胍、磷酸加水制成溶液B，取en加水稀释成溶液C，取Tween-18或磷酸钠玻璃水溶液分散或溶于水中配制成溶液D，b、按比例取出溶液A，并依次向其中加入聚醋酸乙烯乳胶，溶液D、B、C，充分搅拌反应后再加入助剂、颜料、填料、充分搅匀后磨细，即得本底漆。
全文摘要
水性除锈防锈底漆及其制备工艺，底漆由基料、颜料、填料、无机转化溶液、稳定剂、助剂在常温下按一定配比制成。无机转化溶液为磷酸锌、铬酸锌、磷酸的水溶液，稳定剂为en、二苯胍。工艺为先分别配好溶液，而后逐步混合反应，磨细得产品。本发明工艺简单、成本低、对环境无污染。本发明产品低毒、不燃、贮运、施工安全可靠，有优良的耐油性、耐水性、耐温变性及耐硝基性、涂膜坚硬牢固、附着力强，可广泛用于各项涂装工程。
文档编号C09D5/08GK1058977SQ91108639
公开日1992年2月26日 申请日期1991年8月29日 优先权日1991年8月29日
发明者邹友忠 申请人:西北建筑工程学院科技开发公司