一种铁制品做旧工艺及其装饰水漆的制备方法与流程

本发明涉及水漆技术领域，尤其涉及做旧铁制品等工艺制品及装饰水漆技术领域。

背景技术：

铁制品容易生锈，尤其是在湿热的环境下更容易出现锈蚀。而一般铁制品在时间的长河中，均会出现锈蚀，甚至被完全锈蚀。现代生活中，人们往往将一些工艺品人为的使其生锈（即做旧），使其具有浓重的历史沧桑感，从而达到装饰的效果。但是锈蚀后的铁制品产生锈蚀后不容易保存，并且锈蚀容易脱落，影响到美观效果。一般多使用涂料使其不但保留锈蚀效果，而且使其具有一定的光泽、色泽，从而达到更好的美观效果。

但是，一般的处理锈蚀的方法，或是比较繁琐、或是周期较长、或是达不到环保。而锈蚀好的铁制品，由于锈蚀的存在，一般的涂料在锈蚀的表面很难具有良好的附着力，很容易脱落，既影响美观，又降低对铁制品的防护效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种铁制品做旧工艺及其装饰水漆的制备方法，该铁制品做旧工艺环保，成本低，效率较高；该水漆在锈蚀的表面具有良好的附着力，不易脱落，既增加了对铁制品的防护效果，又使做旧后的铁制品不但保留锈蚀效果，而且使其具有一定的光泽、色泽，从而达到更好的美观效果和环保要求。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种铁制品做旧工艺，包括如下步骤：铁制品经过表面喷砂处理后，放于中性盐雾箱或酸性盐雾箱中进行锈蚀，铁制品锈蚀后用清水浸泡、冲洗后晾干，使用石英砂砂纸或喷砂处理，对铁制品进行打磨处理，最后将铁制品喷涂或者浸涂漆层，即得铁制品做旧工艺制品。

优选的，中性盐雾箱中雾化前的盐溶液的ph值在6.5～7.2(35℃)之间，锈蚀时的温度为35-50℃，盐溶液为3-15wt%的氯化钠水溶液；酸性盐雾箱中雾化前的盐溶液的ph值在3.1-3.3(35℃)之间，锈蚀时的温度为5-50℃，盐溶液为3-15wt%的氯化钠水溶液。

一种铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：20-40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、11-30%的水性单组份聚氨酯乳液、3-20%的水性pvdc乳液、0.1-1%的中和剂、0-10%的乳化石蜡、0.1-0.2%的消泡剂、2-10%的成膜助剂、0.3-0.9%的润湿流平剂、5-10%的去离子水、0.5-1.0%的增稠剂。

优选的，铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：20-40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、11-30%的水性单组份聚氨酯乳液、3-20%的水性pvdc乳液、0.1-1%的中和剂、3-10%的乳化石蜡、0.1-0.2%的消泡剂、2-10%的成膜助剂、0.3-0.9%的润湿流平剂、5-10%的去离子水、0.5-1.0%的增稠剂。

优选的，水性丙烯酸改性环氧酯乳液为佛山市高明同德化工有限公司的wpa5812；水性单组份聚氨酯乳液为上海润道贸易有限公司的d-60a水性聚氨酯乳液；水性pvdc乳液为佛山市高明同德化工有限公司的wpa5060；乳化石蜡为聚丙烯蜡乳液。

优选的，消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂和有机硅类消泡剂的混合物；增稠剂为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂的混合物。

进一步优选的，消泡剂中聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂和有机硅类消泡剂的重量比为1:1；增稠剂中聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂的重量比为1:1至2:1。

优选的，成膜助剂为醇酯十二成膜助剂。

优选的，润湿流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿流平剂；中和剂为二甲基乙醇胺、多功能助剂amp-95中的一种或两种。

上述铁制品做旧工艺制品的装饰水漆的制备方法，包括如下步骤：

步骤a，先将部分去离子水、一半质量的中和剂、一半质量的润湿流平剂、部分消泡剂进行混合，搅拌均匀；

步骤b，向步骤a中加入水性丙烯酸改性环氧酯乳液，搅拌条件下加入水性单组份聚氨酯乳液、水性pvdc乳液、乳化石蜡；然后加入成膜助剂、剩余的中和剂、剩余的去离子水，搅拌均匀；再加入剩余的消泡剂、剩余的润湿流平剂，搅拌均匀；最后加入增稠剂调整粘度，搅拌均匀，即得铁制品做旧工艺制品的装饰水漆。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明选用盐雾环境对铁制品进行锈蚀（人为做旧）处理，锈蚀时间、锈蚀成度均可以人为控制，可以短时间内达到做旧的效果，更主要的是使用的原料为水、盐这些无污染的物质，形成的溶液不污染环境，同时产生的废液可以重复使用，不污染环境、操作环境也不对人体健康产生危害、可以反复的对铁制品进行处理，效率较高；

（2）本发明水漆在锈蚀的表面具有良好的附着力，不易脱落，既增加了对铁制品的防护效果，又使做旧后的铁制品不但保留锈蚀效果，而且使其具有一定的光泽、色泽，从而达到更好的美观效果和环保要求；

（3）本发明搭配使用成膜物质水性丙烯酸改性环氧酯乳液、水性单组份聚氨酯乳液、水性pvdc乳液、乳化石蜡和成膜助剂，可以得到高附着力、高光泽、高装饰性的水性漆涂层，并且其中制备的水性涂料voc≤80g/l，气味非常低，防止污染环境；

（4）本发明选用的单组份聚氨酯、pvdc、丙烯酸改性环氧酯等成膜物质，具有良好的附着力，并且可以渗透进入锈蚀层，最终形成致密的涂层，阻止水、氧气进入基材表面，从而抑制基材进一步锈蚀。通过添加乳化石蜡可以增强涂层的光滑程度、漆膜致密、手感好，不影响漆膜透明性，达到既美观、又抗划伤的效果；

（5）本发明选用不同类型的消泡剂进行复配，即抑泡剂跟破泡剂的搭配使用，解决体系气泡问题；选用不同类型的增稠剂复配，解决体系的触变性能；

（6）本发明中和剂主要是提高体系ph值，至8-9，此范围ph值不但能够使涂料体系稳定，而且喷涂后能够抑制铁、钢基材锈蚀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作对本发明做进一步的详细描述。

本发明的实施例所用部分原料的要求及生产厂家如下：

水性丙烯酸改性环氧酯乳液为佛山市高明同德化工有限公司的wpa5812；

水性单组份聚氨酯乳液为上海润道贸易有限公司的d-60a水性聚氨酯乳液；

水性pvdc(聚偏氯乙烯)乳液为佛山市高明同德化工有限公司的wpa5060；

乳化石蜡为聚丙烯蜡乳液；如上海焦耳蜡业有限公司的ep15；其具有熔点高、耐磨性好、粒径细小（透明微乳液）、防水性好、涂膜硬度高、不粘手；

消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂，如（德国迪高公司）tego的脱泡作用助剂tego-902w、有机硅类消泡剂，如（德国比克公司）byk的消泡作用助剂byk-028两种混合物，重量比例在1:1左右；

增稠剂为聚氨酯型增稠剂，如意大利宁柏迪集团的聚氨酯型增稠剂ps202，和碱溶涨型增稠剂，如意大利宁柏迪集团的碱溶涨型增稠剂ase60两种混合物，重量比例范围为1:1至2:1；

成膜助剂为醇酯十二成膜助剂；化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，为高沸点环保助溶剂，可购自广州宇泰化工科技有限公司；

润湿流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿流平剂；如（德国迪高）tego的tego-245、tego-270中的一种或两种；

中和剂为二甲基乙醇胺、多功能助剂amp-95中的一种或两种。

实施例1

一种铁制品做旧工艺，包括如下步骤：采用一般成型的铁制品，经过表面喷砂处理后，放于中性或酸性盐雾箱中，中性盐雾箱中雾化前的盐溶液的ph值在6.5～7.2(35℃)之间，锈蚀时的温度为35-50℃，盐溶液为3-15wt%的氯化钠水溶液；酸性盐雾箱中雾化前的盐溶液的ph值在3.1-3.3(35℃)之间，锈蚀时的温度为35-50℃，盐溶液为3-15wt%的氯化钠水溶液。例如：中性盐雾箱中雾化前的盐溶液的ph值在6.5～7.2(35℃)之间，在盐雾条件下，铁制品容易锈蚀，一般来说，盐雾环境下，锈蚀程度相当于户外放置1年的锈蚀程度，通过增大盐浓度，升高温度，降低ph值（即使用酸性盐雾箱），可以加快锈蚀，根据样件锈蚀效果来确定铁制品暴露于盐雾环境中的时间，一般会在1-5天左右，然后将达到锈蚀要求的铁制品用清水浸泡、冲洗后晾干，使用100-800目的石英砂砂纸或喷砂处理，对样件进行细微的打磨处理，最后将铁制品喷涂或者浸涂一层以下叙述的水漆。

上述铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、20%的水性单组份聚氨酯乳液、15%的水性pvdc乳液、0.6%的中和剂、10%的乳化石蜡、0.2%的消泡剂、7%的成膜助剂、0.9%的润湿流平剂、5.3%的去离子水、1.0%的增稠剂。

上述铁制品做旧工艺制品的装饰水漆的制备方法，包括如下步骤：

步骤a，先将部分去离子水、一半质量的中和剂、一半质量的润湿流平剂、部分消泡剂进行混合，以500r/min的速度搅拌15分钟；

步骤b，向步骤a中加入水性丙烯酸改性环氧酯乳液，以500r/min的速度搅拌条件下加入水性单组份聚氨酯乳液、水性pvdc乳液、乳化石蜡；然后加入成膜助剂、剩余的中和剂、剩余的去离子水，900r/min的速度搅拌10分钟；再加入剩余的消泡剂、剩余的润湿流平剂，1200r/min的速度搅拌10分钟；最后加入增稠剂调整粘度，1000r/min的速度搅拌10分钟，调整粘度至合格（一般为涂-四杯25℃下测试60-85s），即得铁制品做旧工艺制品的装饰水漆。

实施例2

铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：22%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、30%的水性单组份聚氨酯乳液、20%的水性pvdc乳液、0.1%的中和剂、10%的乳化石蜡、0.2%的消泡剂、7.1%的成膜助剂、0.9%的润湿流平剂、8.7%的去离子水、1.0%的增稠剂。装饰水漆的制备方法同实施例1。

实施例3

铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、30%的水性单组份聚氨酯乳液、15%的水性pvdc乳液、1%的中和剂、0.2%的消泡剂、7%的成膜助剂、0.8%的润湿流平剂、5%的去离子水、1.0%的增稠剂。装饰水漆的制备方法同实施例1。

实施例4

铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、11%的水性单组份聚氨酯乳液、20%的水性pvdc乳液、1%的中和剂、7.1%的乳化石蜡、0.1%的消泡剂、10%的成膜助剂、0.3%的润湿流平剂、10%的去离子水、0.5%的增稠剂。装饰水漆的制备方法同实施例1。

实施例5

铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：40%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、30%的水性单组份聚氨酯乳液、3%的水性pvdc乳液、1%的中和剂、3.9%的乳化石蜡、0.2%的消泡剂、10%的成膜助剂、0.9%的润湿流平剂、10%的去离子水、1%的增稠剂。装饰水漆的制备方法同实施例1。

实施例6

铁制品做旧工艺制品的装饰水漆，由如下重量百分比的组份组成：31.9%的水性丙烯酸改性环氧酯乳液、30%的水性单组份聚氨酯乳液、20%的水性pvdc乳液、1%的中和剂、3%的乳化石蜡、0.2%的消泡剂、2%的成膜助剂、0.9%的润湿流平剂、10%的去离子水、1%的增稠剂。装饰水漆的制备方法同实施例1。

表1为本发明的实施例铁制品做旧工艺制品的装饰水漆测试结果：

本发明水漆在锈蚀的表面具有良好的附着力，不易脱落，既增加了对铁制品的防护效果，又使做旧后的铁制品不但保留锈蚀效果，而且使其具有一定的光泽、色泽，从而达到更好的美观效果和环保要求。