一种单组份水性船用防锈涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防锈涂料技术领域，尤其涉及一种单组份水性船用防锈涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着目前海上交通的发展，船舶的锈蚀现象越来越引起关注，由于长时间处于恶劣的工作环境，尤其在一些长时间日晒地区的工作环境当中，金属的锈蚀不可避免，如何制备一种耐腐蚀、防锈船舶涂料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种单组份水性船用防锈涂料及其制备方法，耐腐蚀性能好，防锈性能极为优异。
[0004]本发明提出的一种单组份水性船用防锈涂料，其原料按重量份包括:水性醇酸树月旨20-45份，水性环氧树脂20-40份，三聚氰胺1-5份，絹云母5_10份，沸石粉5_15份，玻璃鳞片5-10份，氧化铁红1-3份，云母氧化铁2-6份，磷酸锌1-6份，改性偏硼酸钙10-20份，锶铬黄
1-2份，钛白粉1-4份，氧化锌2-7份，碳酸氢钠5-10份，无水乙醇5_10份，抗菌剂1_2份，防霉剂1-2份，消泡剂1-2份，润湿剂1-2份，聚乙稀醇15-30份，水性催干剂2_3份，水20-40份。
[0005]优选地，改性偏硼酸钙采用如下工艺制备:将氢氧化钙、硼酸混合均匀，研磨至粘稠状，送入烘箱中干燥，焙烧，粉碎，得到粒径为10-50nm的预制料，向预制料中加入硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、去离子水搅拌，搅拌温度为50_58°C，干燥，粉碎，得到改性偏硼酸钙。
[0006]优选地，氢氧化I丐、硼酸的重量比为10-30: 20-50。
[0007]优选地，硅烷偶联剂、纳米二氧化硅的重量比为1-2:1-4。
[0008]优选地，改性偏硼酸钙采用如下工艺制备:按重量份将10-30份氢氧化钙、20-50份硼酸混合均匀，研磨至粘稠状，送入80-92°C烘箱中干燥20-50min，在700-850°C焙烧5-10h，粉碎，得到粒径为10-50nm的预制料，向预制料中加入1_2份娃烧偶联剂、1_4份纳米二氧化硅、5-10份去离子水搅拌，搅拌温度为50-58°C，搅拌时间为10_20h，干燥，粉碎，得到改性偏硼酸钙。
[0009]优选地，水性醇酸树脂、水性环氧树脂、三聚氰胺的重量比为30-36:30-32:1.5-2。
[0010]优选地，水性环氧树脂、改性偏硼酸钙的重量比为30-32:12-14。
[0011]优选地，絹云母、沸石粉、玻璃鳞片的重量比为6-8: 6-8: 6-8。
[0012]优选地，其原料按重量份包括:水性醇酸树脂30-36份，水性环氧树脂30-32份，三聚氰胺1.5-2份，絹云母6-8份，沸石粉6-8份，玻璃鳞片6-8份，氧化铁红1.5_2份，云母氧化铁3-5份，磷酸锌2-4份，改性偏硼酸钙12-14份，锶铬黄1.2-1.5份，钛白粉2_2.6份，氧化锌3-5份，碳酸氢钠6-8份，无水乙醇6-8份，抗菌剂1.4-1.6份，防霉剂1.2_1.5份，消泡剂1.5-1.8份，润湿剂1.2-1.5份，聚乙稀醇20-24份，水性催干剂2_3份，水30-36份。
[0013]本发明还提出了一种单组份水性船用防锈涂料的制备方法，包括如下步骤:将聚乙稀醇、水、无水乙醇放入搅拌机中搅拌均勾，搅拌温度为40-55°C，在60-100r/min的转速下依次加入抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂搅拌5-15min，继续加入水性醇酸树脂、水性环氧树脂、三聚氰胺、絹云母、沸石粉、玻璃鳞片、氧化铁红、云母氧化铁、磷酸锌、改性偏硼酸钙、锶铬黄、钛白粉、氧化锌、碳酸氢钠、水性催干剂搅拌均匀，搅拌温度为45-58°C，搅拌速度为200-350r/min，搅拌时间为15-30min，得到单组份水性船用防锈涂料。
[0014]本发明中，采用水性醇酸树脂、水性环氧树脂混合作用，加工工艺性能优良，固化成膜后的制品力学性能优异，可显著增强制品耐热及耐腐蚀性能，而三聚氰胺可有效控制水性环氧树脂的开环程度，水性环氧树脂自身聚合反应、与三聚氰胺的反应及与水性醇酸树脂的反应程度适中，碳酸氢钠、无水乙醇可有效调节体系pH值，交联产物的分子量适中，导致制品在较高硬度的前提下，韧性也较好，即使船体在外力撞击下涂膜也不会开裂，防锈性能极好。
[0015]通过添加絹云母、沸石粉、玻璃鳞片、氧化铁红、云母氧化铁、磷酸锌、改性偏硼酸钙、锶铬黄、钛白粉、氧化锌，并控制上述组分在一定比例下混合，不仅可以底材有机结合，增强涂膜附着力，防锈性能极好，其中的改性偏硼酸钙可放出钙离子和偏硼酸离子，其中钙离子可阻挠营养素穿过微孔薄膜，有效阻止酵素的繁殖，偏硼酸离子可维持水性乳胶漆在碱性pH值中，这不利于霉菌和细菌的生长，改性偏硼酸钙首先采用氢氧化钙、硼酸为原料并利用一定工艺制备纳米偏硼酸钙，然后进行氧活化制得，其与水性醇酸树脂、水性环氧树脂的反应活性更高，制品力学性能极为优异，显著增强了制品防锈性能；而加入的抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂、聚乙烯醇、水混合作用，可提高涂料的触变性、耐刷性，涂膜不易开裂，耐腐蚀及防锈性能进一步增强。
【具体实施方式】
[0016]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0017]实施例1
[0018]一种单组份水性船用防锈涂料，其原料按重量份包括:水性醇酸树脂45份，水性环氧树脂20份，三聚氰胺5份，絹云母5份，沸石粉15份，玻璃鳞片5份，氧化铁红3份，云母氧化铁2份，磷酸锌6份，改性偏硼酸钙10份，锁铬黄2份，钛白粉1份，氧化锌7份，碳酸氢钠5份，无水乙醇10份，抗菌剂1份，防霉剂2份，消泡剂1份，润湿剂2份，聚乙烯醇15份，水性催干剂2份，水40份。
[0019]实施例2
[0020]一种单组份水性船用防锈涂料，其原料按重量份包括:水性醇酸树脂20份，水性环氧树脂40份，三聚氰胺1份，絹云母10份，沸石粉5份，玻璃鳞片10份，氧化铁红1份，云母氧化铁6份，磷酸锌1份，改性偏硼酸钙20份，锶铬黄1份，钛白粉4份，氧化锌2份，碳酸氢钠10份，无水乙醇5份，抗菌剂2份，防霉剂1份，消泡剂2份，润湿剂1份，聚乙烯醇30份，水性催干剂3份，水20份。
[0021]实施例3
[0022]一种单组份水性船用防锈涂料，其原料按重量份包括:水性醇酸树脂36份，水性环氧树脂30份，三聚氰胺2份，絹云母6份，沸石粉8份，玻璃鳞片6份，氧化铁红2份，云母氧化铁3份，磷酸锌4份，改性偏硼酸钙12份，锁铬黄1.5份，钛白粉2份，氧化锌5份，碳酸氢钠6份，无水乙醇8份，抗菌剂1.4份，防霉剂1.5份，消泡剂1.5份，润湿剂1.5份，聚乙烯醇20份，水性催干剂2.5份，水36份。
[0023]改性偏硼酸钙采用如下工艺制备:按重量份将10份氢氧化钙、50份硼酸混合均匀，研磨至粘稠状，送入80°C烘箱中干燥50min，在700°C焙烧10h，粉碎，得到粒径为10-50nm的预制料，向预制料中加入1份硅烷偶联剂、4份纳米二氧化硅、5份去离子水搅拌，搅拌温度为58°C，搅拌时间为1 Oh，干燥，粉碎，得到改性偏硼酸钙。
[0024]上述单组份水性船用防锈涂料的制备方法，包括如下步骤:
[0025]将聚乙稀醇、水、无水乙醇放入搅拌机中搅拌均勾，搅拌温度为55°C，在60r/min的转速下依次加入抗菌剂、防霉剂、消泡剂、润湿剂搅拌15min，继续加入水性醇酸树脂、水性环氧树脂、三聚氰胺、絹云母、沸石粉、玻璃鳞片、氧化铁红、云母氧化铁、磷酸锌、改性偏硼酸钙、锶铬黄、钛白粉、氧化锌、碳酸氢钠、水性催干剂搅拌均匀，搅拌温度为45°C，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为15min，得到单组份水性船用防锈涂料。
[0026]实施例4
[0027]一种单组份水性船用防锈涂料，其原料按重量份包括:水性醇酸树脂30份，水性环氧树脂