本发明属于涂料领域，具体涉及一种耐腐蚀防锈漆及其制备方法。
背景技术：
防锈漆是一种可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。金属的腐蚀现象是十分普遍的。金属腐蚀所造成的损失，不仅使金属材料本身在其外形、色泽以及机械性能等方面受到破坏，更主要的是使制品的质量等级下降，精度、灵敏度受损，影响甚至丧失其使用价值，由此造成的浪费是非常惊人的。因此，开发优异的金属腐蚀防护方法日趋重要，其中防止金属腐蚀最经济有效的方法是涂料保护法。涂料对金属的防护作用是非常重要的，目前，最常用的防锈涂料为聚乙烯基、环氧树脂基、聚氨酯基等涂料，虽然使用中有一定的效果，但是现有的防锈漆附着力较差，防锈漆与底层结合力度不好。因此，研制一种对环境无污染、对基材附着力强、具有高防腐性能防锈漆具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前现有的防锈漆附着力较差，耐腐蚀性能差的问题，提供一种耐腐蚀防锈漆及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种耐腐蚀防锈漆，其特征在于，包括防锈活性物、固化剂、防腐助剂；所述防锈活性物的制备方法，包括如下步骤：取山茱萸籽壳粉碎过筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒按质量比1~3：10~15加入蒸馏水，再加入蒸馏水质量40~50%的质量分数为25%的羟甲基磺酸钠溶液，于75~80℃保温4~5h，过滤，取滤液旋转蒸发，浓缩，得浓缩物，取浓缩物按质量比3~5：6~9加入聚乙烯醇缩丁醛混合，得混合物，取混合物按质量比2~4：3~6：4~7加入丙酮、乙酸乙酯搅拌混合，即得防锈活性物。所述浓缩物为：浓缩至20~22波美度。所述固化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取环氧树脂e-44按质量比1~4：1~3加入蓖麻油多缩水甘油醚搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20~30：10~13加入二乙醇胺搅拌混合，得混合物a；（2）取对苯二胺按质量比1~3：8~15加入丙二醇甲醚，于40~50℃搅拌混合，得混合液，取混合物a按质量比8~13：16~25：3~6加入混合液、冰醋酸搅拌混合，再滴加混合物质量3~7倍的去离子水搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量20~30：2~5加入石墨烯纳米片混合，得即得固化剂。所述步骤（1）中搅拌混合物的搅拌混合条件为：于55~60℃搅拌混合20~30min。所述防腐助剂的制备方法，包括如下步骤：取苯胺减压蒸馏，收集馏分，取十二烷基苯磺酸按质量比2~4：1~3：10~15加入op-10、蒸馏水，再加入op-10质量10~30%的盐酸搅拌混合，得搅拌混合物a，取馏分按质量比3~5：9~15加入滴加至搅拌混合物a中，控制滴加时间30~40min，于50~70℃搅拌混合，再加入搅拌混合物a质量2~4%的过硫酸铵，于55~70℃保温2~4h，冷却至室温，即得防腐助剂。所述减压蒸馏的条件为：于115~118℃、0.01mpa减压蒸馏。所述的耐腐蚀防锈漆的制备方法包括如下步骤：取防锈活性物按质量比2~5：10~20加入固化剂，于50~60℃搅拌混合，得混合基体物，按质量份数计，取200~300份混合基体物、30~50份防腐助剂、5~10份钛白粉、2~7份滑石粉、8~15份卵磷脂、8~13份加氢蓖麻油、7~12份玻璃鳞片、3~6份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、80~150份水，于60~70℃搅拌混合40~50min，即得耐腐蚀防锈漆。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明从山茱萸籽壳中提取植物单宁酸，其羟基能与环氧树脂e-44发生开环聚合反应，另外还含有一些脂质物，对金属表面进行润滑，同时利用羟甲基磺酸钠对其中单宁进行改性，改性后在聚乙烯醇缩丁醛的作用下涂膜更加容易固化，利用酚羟基和磺酸基的协同作用与金属离子的配位能力大大增加，引入磺酸基会使单宁分子结构中的杂环发生开环，同时减少醚键的疏水性和分子反应的空间位阻，磺化单宁上羟基的邻对位与醛基反应形成亚甲基桥，最终生成不溶于水的高聚物而实现单宁的固化，植物单宁酸中除了含有大量的羟基外，还含有二聚和三聚五梧子酸等大基团，它能够与锈层中的金属离子形成非常稳定的分子内螯合物，既增强涂膜的附着力，又能抑制锈层的生长，起到稳定铁锈的作用，涂刷在已锈蚀的金属表面上，能有效地稳定铁锈，抑制新锈的生成铁锈的作用；（2）本发明以对苯二胺作为固化剂的主要胺类化合物，将石墨烯纳米片加入到涂料中，对苯二胺可以与氧化石墨烯的环氧基、羧基等官能团反应，进而能够连接氧化石墨烯和环氧树脂，形成更加致密的涂层结构，此外，由于对苯二胺氮原子上的不对称电子与苯环上的π电子形成p-π共轭效应，使得氮原子周围的电子云密度有所降低，所以制备出的固化剂与环氧基开环速率较慢，因而可以有较长施工时间，同时对苯二胺参与环氧树脂固化反应后得到的产物含有苯环，所以具有较好的柔韧性；（3）本发明以苯胺、十二烷基苯磺酸、op-10体系中，以水为分散介质，加入引发剂，使用乳液聚合中的微乳液聚合方法合成防腐助剂悬浮液，其中一部分的十二烷基苯磺酸在反应过程中具有乳化剂的作用，这使得防腐助剂的可溶性得到增加，也提高了其导电性，金属基表面的原子可以与苯胺中的n原子成键形成疏水吸附层，起到缓蚀的作用，金属基与防腐助剂的接触界面上会存在影响电子传递方向的位垒，这个位垒的存在阻碍了电化学腐蚀，同时所需电子的传递在防腐过程中能够发生可逆的氧化还原反应，不会被消耗，这使得防腐涂料的防腐性能不会随着时间的推移而下降，耐腐蚀时间较长。具体实施方式防锈活性物：取山茱萸籽壳粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒按质量比1~3：10~15加入蒸馏水，再加入蒸馏水质量40~50%的质量分数为25%的羟甲基磺酸钠溶液，于75~80℃保温4~5h，过滤，取滤液旋转蒸发，浓缩至20~22波美度，得浓缩物，取浓缩物按质量比3~5：6~9加入聚乙烯醇缩丁醛混合，得混合物，取混合物按质量比2~4：3~6：4~7加入丙酮、乙酸乙酯，搅拌混合20~30min，即得防锈活性物。固化剂：（1）取环氧树脂e-44按质量比1~4：1~3加入蓖麻油多缩水甘油醚混合，于55~60℃搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20~30：10~13加入二乙醇胺搅拌混合1~2h，得混合物a；（2）取对苯二胺按质量比1~3：8~15加入丙二醇甲醚，于40~50℃搅拌混合40~50min，得混合液，取混合物a按质量比8~13：16~25：3~6加入混合液、冰醋酸，搅拌混合20~30min，再滴加混合物质量3~7倍的去离子水，搅拌混合2~4h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量20~30：2~5加入石墨烯纳米片混合，得即得固化剂。防腐助剂：取苯胺于115~118℃、0.01mpa减压蒸馏，收集馏分，取十二烷基苯磺酸按质量比2~4：1~3：10~15加入op-10、蒸馏水，再加入op-10质量10~30%的浓度为1mol/l的盐酸，搅拌混合30~40min，得搅拌混合物a，取馏分按质量比3~5：9~15加入滴加至搅拌混合物a中，控制滴加时间30~40min，于50~70℃搅拌混合20~30min，再加入搅拌混合物a质量2~4%的过硫酸铵，于55~70℃保温2~4h，冷却至室温，即得防腐助剂。一种耐腐蚀防锈漆的制备方法，包括如下步骤：取防锈活性物按质量比2~5：10~20加入固化剂，于50~60℃搅拌混合3~5h，得混合基体物，按质量份数计，取200~300份混合基体物、30~50份防腐助剂、5~10份钛白粉、2~7份滑石粉、8~15份卵磷脂、8~13份加氢蓖麻油、7~12份玻璃鳞片、3~6份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、80~150份水，于60~70℃搅拌混合40~50min，即得耐腐蚀防锈漆。防锈活性物：取山茱萸籽壳粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒按质量比1：10加入蒸馏水，再加入蒸馏水质量40%的质量分数为25%的羟甲基磺酸钠溶液，于75℃保温4h，过滤，取滤液旋转蒸发，浓缩至20波美度，得浓缩物，取浓缩物按质量比3：6加入聚乙烯醇缩丁醛混合，得混合物，取混合物按质量比2：3：4加入丙酮、乙酸乙酯，搅拌混合20min，即得防锈活性物。固化剂：（1）取环氧树脂e-44按质量比1：1加入蓖麻油多缩水甘油醚混合，于55℃搅拌混合20min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比20：10加入二乙醇胺搅拌混合1h，得混合物a；（2）取对苯二胺按质量比1：8加入丙二醇甲醚，于40℃搅拌混合40min，得混合液，取混合物a按质量比8：16：3加入混合液、冰醋酸，搅拌混合20min，再滴加混合物质量3倍的去离子水，搅拌混合2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量20：2加入石墨烯纳米片混合，得即得固化剂。防腐助剂：取苯胺于115℃、0.01mpa减压蒸馏，收集馏分，取十二烷基苯磺酸按质量比2：1：10加入op-10、蒸馏水，再加入op-10质量10%的浓度为1mol/l的盐酸，搅拌混合30min，得搅拌混合物a，取馏分按质量比3：9加入滴加至搅拌混合物a中，控制滴加时间30min，于50℃搅拌混合20min，再加入搅拌混合物a质量2%的过硫酸铵，于55℃保温2h，冷却至室温，即得防腐助剂。一种耐腐蚀防锈漆的制备方法，包括如下步骤：取防锈活性物按质量比2：10加入固化剂，于50℃搅拌混合3h，得混合基体物，按质量份数计，取200份混合基体物、30份防腐助剂、5份钛白粉、2份滑石粉、8份卵磷脂、8份加氢蓖麻油、7份玻璃鳞片、3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、80份水，于60℃搅拌混合40min，即得耐腐蚀防锈漆。防锈活性物：取山茱萸籽壳粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒按质量比3：15加入蒸馏水，再加入蒸馏水质量50%的质量分数为25%的羟甲基磺酸钠溶液，于80℃保温5h，过滤，取滤液旋转蒸发，浓缩至22波美度，得浓缩物，取浓缩物按质量比5：9加入聚乙烯醇缩丁醛混合，得混合物，取混合物按质量比4：6：7加入丙酮、乙酸乙酯，搅拌混合30min，即得防锈活性物。固化剂：（1）取环氧树脂e-44按质量比4：3加入蓖麻油多缩水甘油醚混合，于60℃搅拌混合30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比30：13加入二乙醇胺搅拌混合2h，得混合物a；（2）取对苯二胺按质量比3：15加入丙二醇甲醚，于50℃搅拌混合50min，得混合液，取混合物a按质量比13：25：6加入混合液、冰醋酸，搅拌混合30min，再滴加混合物质量7倍的去离子水，搅拌混合4h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量30：5加入石墨烯纳米片混合，得即得固化剂。防腐助剂：取苯胺于118℃、0.01mpa减压蒸馏，收集馏分，取十二烷基苯磺酸按质量比4：3：15加入op-10、蒸馏水，再加入op-10质量30%的浓度为1mol/l的盐酸，搅拌混合40min，得搅拌混合物a，取馏分按质量比5：15加入滴加至搅拌混合物a中，控制滴加时间40min，于70℃搅拌混合30min，再加入搅拌混合物a质量4%的过硫酸铵，于70℃保温4h，冷却至室温，即得防腐助剂。一种耐腐蚀防锈漆的制备方法，包括如下步骤：取防锈活性物按质量比5：20加入固化剂，于60℃搅拌混合5h，得混合基体物，按质量份数计，取300份混合基体物、50份防腐助剂、10份钛白粉、7份滑石粉、15份卵磷脂、13份加氢蓖麻油、12份玻璃鳞片、6份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、150份水，于70℃搅拌混合50min，即得耐腐蚀防锈漆。防锈活性物：取山茱萸籽壳粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒按质量比2：13加入蒸馏水，再加入蒸馏水质量45%的质量分数为25%的羟甲基磺酸钠溶液，于77℃保温4h，过滤，取滤液旋转蒸发，浓缩至21波美度，得浓缩物，取浓缩物按质量比4：7加入聚乙烯醇缩丁醛混合，得混合物，取混合物按质量比3：5：5加入丙酮、乙酸乙酯，搅拌混合25min，即得防锈活性物。固化剂：（1）取环氧树脂e-44按质量比2：2加入蓖麻油多缩水甘油醚混合，于57℃搅拌混合25min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比25：12加入二乙醇胺搅拌混合1h，得混合物a；（2）取对苯二胺按质量比2：11加入丙二醇甲醚，于45℃搅拌混合45min，得混合液，取混合物a按质量比12：21：5加入混合液、冰醋酸，搅拌混合25min，再滴加混合物质量5倍的去离子水，搅拌混合3h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量25：4加入石墨烯纳米片混合，得即得固化剂。防腐助剂：取苯胺于116℃、0.01mpa减压蒸馏，收集馏分，取十二烷基苯磺酸按质量比3：2：13加入op-10、蒸馏水，再加入op-10质量20%的浓度为1mol/l的盐酸，搅拌混合35min，得搅拌混合物a，取馏分按质量比4：12加入滴加至搅拌混合物a中，控制滴加时间35min，于60℃搅拌混合25min，再加入搅拌混合物a质量3%的过硫酸铵，于62℃保温3h，冷却至室温，即得防腐助剂。一种耐腐蚀防锈漆的制备方法，包括如下步骤：取防锈活性物按质量比3：15加入固化剂，于55℃搅拌混合4h，得混合基体物，按质量份数计，取250份混合基体物、40份防腐助剂、7份钛白粉、5份滑石粉、12份卵磷脂、11份加氢蓖麻油、10份玻璃鳞片、5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、120份水，于65℃搅拌混合45min，即得耐腐蚀防锈漆。对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少防锈活性物。对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少固化剂。对比例3：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少防腐助剂。对比例4：无锡市某公司生产的防锈漆。分别将本发明的防锈漆与对比例的防锈漆进行测试，测试参考jisk5664-2002，gb/t1720，具体测试结果如表1所示。表1：测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4附着力1级1级1级2级1级2级2级耐酸性25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，略起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡90天，略起泡25℃浸泡30天，起泡，轻微剥离耐碱性25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，略起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，不起泡25℃浸泡30天，严重起泡，部分涂层脱落耐盐水25℃浸泡90天，不起泡25℃浸泡90天，不起泡25℃浸泡90天，不起泡25℃浸泡90天，不起泡25℃浸泡90天，不起泡25℃浸泡90天，略起泡25℃浸泡90天，起泡，涂层局部出现裂纹综合上述，本发明的防锈漆使用效果更好，明显优于市售产品，值得大力推广使用。当前第1页12