本发明涉及复合材料领域，具体而言，一种涂料。
背景技术：
铁锈由疏松的、多孔的、不断发展的(即膨胀)物质组成，如不能清除附着在基材上的铁锈，漆膜将无法和金属表面紧密结合，漆层容易脱落而达不到防腐的效果，因此，一般在金属表面涂防腐涂料时要将铁锈清除，这说明钢铁的表面初处理对于防腐涂料来说是至关重要的。但在有些大型建筑、桥梁、大型精密设备的内部、易燃易爆的贮气柜等钢结构的防腐过程中，受空间条件、防腐施工人员安全等因素的限制，只好用手工或电动工具除锈而不能采用喷砂除锈技术，这样不但劳动强度大，生产效率低，施工费用高，锈尘严重危害人体健康，其除锈效果达不到喷砂除锈的效果。因此，希望开发出一种性能优良的可以将其喷涂在有一定锈蚀表面时能保证有较好的除锈效果的涂料。
技术实现要素：
针对相关技术中的问题，本发明研究了一种带锈涂料，以提供一种能快速高效地转化铁锈且持久耐用的带锈涂料。
本发明提供了一种带锈涂料，按质量分数计，包括：10％-40％改性环氧树脂、8％-15％醇酸树脂、5％-12％植酸、5％-10％磷酸、10％-30％磷酸锌、5％-10％硅藻土、5％-10％云铁灰、1％-2％分散剂、1％-3％催干剂、3％-8％乙醇和3％-8％异丙醇。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括25％-35％的改性环氧树脂。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括10％-12％的醇酸树脂。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括7％-9％的植酸。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的磷酸。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括15％-25％的磷酸锌。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的硅藻土。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的云铁灰。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括1％-1.5％的分散剂。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括1.5％-2.5％的催干剂
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括5％-6％的乙醇。
在上述带锈涂料中，按质量分数计，涂料包括4％-6％的异丙醇。
在上述带锈涂料中，改性环氧树脂为酚羟基聚酰亚胺环氧树脂、双酚a环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的一种或多种的组合。
在上述带锈涂料中，分散剂为聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、顺丁烯二酸醉共聚物、聚乙烯毗咯酮、聚乙二醇的一种或多种的组合。
在上述带锈涂料中，催干剂为聚酰胺树脂固化剂、环脂胺类固化剂、多异氰酸酯类固化剂、环烷酸钴固化剂的一种或多种的组合。
本发明提供了一种带锈涂料，通过利用改性环氧树脂中丰富的羟基与铁离子配位，从而促进锈蚀的转化，再通过加入各种填料来改善所制备的带锈涂料的渗透速度、耐腐蚀程度、物理屏蔽作用、固化速度等，从而使得所制备的带锈涂料能不仅能快速高效地转化铁锈，而且还具有良好的物理屏蔽作用、持久耐用。所制备的带锈涂料可应用于已腐蚀结构件的二次防腐系统中，应用于腐蚀电池中，使腐蚀的表面形成更致密的高分子涂料，减缓腐蚀介质穿透涂料和金属材料接触，涂料切断了腐蚀电池的通路，即使腐蚀电位差依然存在，但这时的腐蚀电池处于断路状态，不能形成腐蚀电流。此外，涂料中的诸如羟基等活性基团可以和金属元素发生化学反应而在金属表面形成钝化膜，改变了金属表面的结构及金属成分，使腐蚀电池产生电极极化，改变了原腐蚀电池，降低了腐蚀速率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种带锈涂料，按照质量分数计，包括：10％-40％改性环氧树脂、8％-15％醇酸树脂、5％-12％植酸、5％-10％磷酸、10％-30％磷酸锌、5％-10％硅藻土、5％-10％云铁灰、1％-2％分散剂、1％-3％催干剂、3％-8％乙醇和3％-8％异丙醇。
其中，按质量分数计，涂料包括25％-35％的改性环氧树脂，包括27％的改性环氧树脂时，效果最佳，其中，改性环氧树脂为酚羟基聚酰亚胺环氧树脂、双酚a环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的一种或多种的组合，环氧树脂具有很好的渗透能力，可以使带锈涂料具有较好的渗透性，从而很好地湿润、渗透和封闭锈层，而改性环氧树脂中丰富的羟基能与铁离子配位，所以改性环氧树脂用量增多会促进锈蚀的转化。
其中，按质量分数计，涂料包括10％-12％的醇酸树脂，包括11％的醇酸树脂时，效果最佳。过多的醇酸树脂都会降低带锈涂料的渗透速度。
其中，按质量分数计，涂料包括7％-9％的植酸，包括8％的植酸时，效果最佳，过多或过少的植酸都会降低铁锈的转化程度。
其中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的磷酸，包括7％的磷酸时，效果最佳，过多或过少的磷酸都会降低带锈涂料的钝化速度。在向改性环氧树脂中加入磷酸时，若将大量的磷酸同时加入改性环氧树脂中会产生凝胶，导致后期加入云铁灰等填料时出现团聚现象。因此，采取在100-120℃，优选地，在110℃下加热并逐渐将磷酸混入改性环氧树脂中的方式可避免凝胶的产生。
其中，按质量分数计，涂料包括15％-25％的磷酸锌，包括20％的磷酸锌时，效果最佳。磷酸锌具有物理屏蔽作用，加入适量的磷酸锌可提高耐腐蚀程度。在向改性环氧树脂中加入磷酸锌时，需要分散地逐渐加入，以保证不团聚。
其中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的硅藻土，包括6.5％的硅藻土时，效果最佳。硅藻土具有物理屏蔽作用，加入适量的硅藻土可提高耐腐蚀程度。同样地，分散地逐渐加入硅藻土，以保证不团聚。
其中，按质量分数计，涂料包括6％-8％的云铁灰，包括7％的云铁灰时，效果最佳。云铁灰具有物理屏蔽作用，加入适量的云灰石可提高耐腐蚀程度，同样地，分散地逐渐加入硅藻土，以保证不团聚。
其中，按质量分数计，涂料包括1％-1.5％的分散剂，包括1％的分散剂时，效果最佳。其中，分散剂为聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、顺丁烯二酸醉共聚物、聚乙烯毗咯酮、聚乙二醇的一种或多种的组合。加入适量的分散剂可提高填料在树脂中的分散均匀性。
其中，按质量分数计，涂料包括1.5％-2.5％的催干剂，包括2％的催干剂时，效果最佳。其中，催干剂为聚酰胺树脂固化剂、环脂胺类固化剂、多异氰酸酯类固化剂、环烷酸钴固化剂的一种或多种的组合。加入适量的催干剂可加速带锈涂料的固化。
其中，按质量分数计，涂料包括5％-6％的乙醇，包括5.5％的乙醇时，效果最佳，主要用作溶剂。
其中，按质量分数计，涂料包括4％-6％的异丙醇，包括5％的异丙醇时，效果最佳，主要用作溶剂。
在本发明中，通过电镜观测铁锈转化程度，通过用手触摸来判断带锈涂刷涂料的固化效果，通过耐盐雾测试仪，在35℃条件下模拟海水成分来进行耐盐雾测试。
本发明提供了一种带锈涂刷涂料，主要包括一定比例的改性环氧树脂、醇酸树脂、植酸、磷酸、磷酸锌、硅藻土、云铁灰、分散剂、催干剂、乙醇和异丙醇。本发明将磷酸和植酸共同作用于树脂体系中，区别于单纯只用磷酸的稳定型涂料和单纯只用植酸的转化型涂料，既提高了涂料的渗透效果，同时也提高了锈转化率，在其协同作用下，同等用量的涂料，其达成的耐腐蚀时间更长。本发明可应用于已腐蚀结构件的二次防腐系统，不仅可以使腐蚀件表面形成更致密的高分子涂料，减缓腐蚀介质穿透涂料和金属材料接触，而且该带锈涂刷涂料中的诸如羟基的活性基团可以和金属元素发生化学反应而在金属表面形成钝化膜，改变了金属表面的结构及金属成分，增强金属的耐腐蚀性。
实施例1
带锈涂刷涂料的配方包括以下组分：27％改性环氧树脂、11％醇酸树脂、8％植酸、7％磷酸、20％磷酸锌、6.5％硅藻土、7％云铁灰、1％分散剂、2％催干剂、5.5％乙醇、5％异丙醇。
实施例2
带锈涂刷涂料的配方包括以下组分：在实施例1的基础上，仅改变改性环氧树脂的用量，将改性环氧树脂用量分别控制在质量分数为10％、20％、27％、30％和40％，并在本发明的上述范围内适当的修改其他组分的含量。使用电镜观察研究不同的改性环氧树脂的用量对铁锈转化程度的影响。
结果显示，将改性环氧树脂的用量控制在10％、20％、40％时除锈效果一般，结合力1级，将改性环氧树脂的用量控制在30％时除锈效果较好，结合力1级，当改性环氧树脂的用量为27％时除锈效果最佳。这是因为合适量的改性环氧树脂分子中的羟基能与铁离子配位，从而促进锈蚀的转化。
实施例3
带锈涂刷涂料的配方组分包括以下组分：在实施例1的基础上，仅改变磷酸锌的用量，将磷酸锌用量分别控制在质量分数为10％、15％、20％、25％和30％，并在本发明的上述范围内适当的修改其他组分的含量。使用盐雾试验，通过涂料开始起泡的时间来研究不同的磷酸锌用量对带锈涂刷涂料的耐腐蚀性能的影响。
结果显示，含有20％用量的磷酸锌的带锈涂刷涂料的耐盐雾时间为500h，而其他用量的磷酸锌(例如，10％)的耐盐雾时间均在300小时左右。这是因为磷酸锌具有物理屏蔽作用，一定量的磷酸锌与同样具有物理屏蔽作用的硅藻土、云铁灰混合在带锈涂刷涂料中能共同的改善涂料的耐腐蚀性能。
实施例4
带锈涂刷涂料的配方包括以下组分：在实施例1的基础上，仅改变催干剂的用量，将催干剂的量分别控制在质量分数为1％、1.5％、2％、2.5％和3％，并在本发明的上述范围内适当的修改其他组分的含量。通过手触摸来判断涂料在正常环境中的干燥效果。
结果显示，当催干剂用量为2％时，涂料完全干燥需要的时间最短，1个小时后达到表面风干，6个小时后，完全干燥。而例如当催干剂用量为1％时，2个小时后才达到表面风干，10个小时后才可全干。
实施例5
对比例1：在实施例1的基础上，去除带锈涂刷涂料组分中的磷酸，并在本发明的上述范围内适当的修改其他组分的含量，制备只用植酸的转化型涂料。
对比例2：在实施例1的基础上，去除带锈涂刷涂料组分中的植酸，并在本发明的上述范围内适当的修改其他组分的含量，制备只用磷酸的稳定型涂料。
通过使用耐盐雾测试仪，对实施例1、对比例1和对比例2进行耐盐雾测试。结果显示，增加了植酸和磷酸的带锈涂刷涂料，其耐腐蚀时间为800h，高于未添加植酸的带锈涂刷涂料的500h，高于未添加磷酸的带锈涂刷涂料的400h。这主要是因为将磷酸和植酸共同作用于改性环氧树脂体系中，区别于单纯只用磷酸的稳定型涂料和单纯只用植酸的转化型涂料，既提高了涂料的钝化速度，使带锈涂刷涂料能在基体表面较快地形成致密的物理屏蔽层，隔绝控制中的致腐蚀因素，同时也提高了铁锈转化率。通过植酸和磷酸的协同作用下，同等用量的涂料，本发明所制备的带锈涂刷涂料的耐腐蚀时间更长。
在本发明提供的带锈涂刷涂料中，因为环氧树脂具有很好的渗透能力，可以使涂料具有较好的渗透性，从而很好地湿润、渗透和封闭锈层，并且改性环氧树脂中的羟基能与铁离子配位，促进锈蚀的转化，因此，采用改性环氧树脂作为基料，按照一定的比例向其中加入醇酸树脂，来增强涂料的渗透速度，并加入植酸和磷酸，不仅提高了该涂料中铁锈的转化程度而且增加涂料的耐腐蚀性能，加入磷酸来提高基体表面的钝化速度，使涂料在基体表面形成致密的钝化膜，从而隔绝外界环境中的致腐蚀因素，并加入分散剂来改善上述填料在涂料中的分散均匀性，加入一定量的催干剂来加速涂料的固化，从而制备出了一种能快速高效地转化铁锈且持久耐用的带锈涂刷涂料。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。