带锈防锈重防腐涂料的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带锈防锈重防腐涂料的制备工艺，属于带锈防锈重防腐涂料制备工艺技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，诸多行业部需要大量的防腐工程，其中很多项目不能在彻底除锈的状态下进行涂装，由于铁锈是一种正在松、多孔、不断发展着(膨胀)的物质，其中还有可能含有水和无机盐类，如果不除净而在钢铁表面上涂漆，金属在水和无机盐存在下会持续发生电化学反应生成新的铁锈，破坏表面漆膜，使涂料失去对金属的保护作。
[0003]为了获得优良的耐腐蚀性能，其钢结构表面处理是非常重要的环节。涂漆前必须把底材上的铁锈清除干净。否则会导致漆膜和防腐效果很差，所以，钢铁的表面处理对于防腐涂料来说是至关重要的。但有些大型建筑、桥梁、复杂的设备、煤气储气柜等钢结构在维修过程中，由于受施工条件限制，不能采用喷砂或喷丸等方法除锈处理，而只好用于工或电动工具除锈，其结果必然残留铁锈和各种腐蚀物。即使采用价格昂贵、性能优良的防锈涂料也难以发挥其作用。涂漆前金属表面预处理占整个涂装工程总价的45%左右。如果能减少或省去除锈、除油、除水等表面处理工序，将可显著减少涂装成本；还可大大简化涂漆工艺，从而减轻劳动强度和减少锈尘对人体的危害和环境污染。现有带锈涂料是指可直接涂刷在一定厚度的锈层上，达到防锈目的。近年来国内该类涂料发展迅速，此类涂料根据其作用机理，大致可分为三种类型:(I)渗透型:漆膜中的某些成分能渗透到锈层中的一种涂料。渗透性的好坏受温度影响和漆膜薄厚影响较大，温度低或漆膜厚时，渗透不完全，对于含水量较大的铁锈，漆膜还没有完全包裹铁锈并置换水时，漆膜可能己干燥，失去渗透性，在水和盐离子及氧的存在下依然可以生成新的铁锈。(2)转化型:将铁锈转化为稳定型物质的一种涂料。转化型是在涂料中添加部分酸性物质，通过和铁锈反应而达到去除的目的，由于不同金属构件铁锈含量千差万别，所以酸性物质的量很难把握，量小反应不完全，量大会造成漆的储存稳定性变差，而且会腐蚀金属，适得其反。(3)稳定型:通过和铁锈整合将铁锈稳定不扩散的一种涂料。此种方法是在漆中添加整合剂，同样面临的问题是金属锈的含量和铁锈的形态不同，很难确定整合剂的添加量和种类。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种生产工艺简捷，生产出的涂料具有高渗透性，高固含量，低粘度，能通过锈层将锈层中活泼有害的铁化物钝化成无害的填料的带锈防锈重防腐涂料的制备工艺。
[0005]本发明的一种带锈防锈重防腐涂料的制备工艺，其特殊之处在于包括以下工艺流程:
[0006]1、搅拌
[0007]将助剂及溶剂投入搅拌机内进行高速搅拌，搅拌机的线速度控制在15_25m/s，搅拌5-15分钟后加入颜料及特种颜料，助剂、溶剂、颜料、特种颜料四者的质量比是(0.1-3):(10-30): (6-40): (8-15)，混合搅拌 15-60 分钟;
[0008]所述助剂是由除水剂、整合剂、聚羧酸酯类分散剂、有机硅消泡剂、改性服防沉剂按质量比为(0.6-1.1): (0.3-7): (0.3-0.5): (0.1-0.15): (0.2-0.5)混合而成；
[0009]所述颜料是由铬酸锌、磷酸锌，偏硼酸钡，锌铝合金粉，二氧化硅，硫酸钡中的任意两种或三种通过偶联剂物理结合而成，其中偶联剂为硅烷偶联剂或者快酸四丁酯偶联剂；
[0010]所述特种颜料是由焦磷酸铝复合铬酸锌、磷酸锌，偏硼酸钡，锌铝合金粉，二氧化硅，硫酸钡中的任意两种或三种与除水剂和稳定剂通过偶联剂物理结合而成；所述除水剂为恶唑烷、氧化钙中的任意一种或两种混合；稳定剂为亚磷酸钠、硬脂酸钙中的任意一种；
[0011]2、研磨
[0012]将步骤I所得的混合物料进行研磨，研磨温度控制在35-75 °C，研磨至细度达25-100 微米;
[0013]3、分散
[0014]将研磨后的物料在反应釜内进行高速分散20-60分钟，线速度控制在15-25m/s;
[0015]4、树脂的制备
[0016]ZY-1树脂的制备:将三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯O3U树脂)与咪唑类化合物(如甲酰基咪唑)、酯酸乙烯酯、乙烯酯酸乙烯共聚物、丁酸异丙酯、2甲基丙酸乙酯中的任意一种混合，反应温度控制在160-20(TC，反应120-480分钟，制得PU改性丙烯酸树脂；
[0017]其中，三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯、咪唑类化合物三者按质量比为(3-50):(10-20):(3-20)混合；三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯、酯酸乙烯酯三者按质量比为(3-50):00-20): (10-20)混合；三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯、乙烯酯酸乙烯共聚物三者按质量比为
[0018](3-50): (10-20): (15-20)混合；三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯、丁酸异丙酯三者按质量比为(3-50):00-20):05-12)混合；三元乙丙树脂、聚氨基甲酸酯、2甲基丙酸乙酯三者按质量比为(3-50): (10-20): (3-35)混合;
[0019]所述三元乙丙树脂是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物；
[0020]所述聚氨基甲酸酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成；
[0021]ZY-2树脂的制备:将杂环化合物、丙烯酸树脂、环氧树脂按质量比为(10-30): (20-80):(02-30)反应后构成互穿网络构建新型高分子树脂即丙烯酸改性环氧互穿网络高分子树脂，反应温度控制在80-210°C，反应时间220-320分钟，其中杂环化合物为内酯类化合物、内酰胺类化合物、内酸酐类化合物、吡啶类化合物、吡咯类化合物、呋喃类化合物中的任意的一种或两种或三种混合；
[0022]5、涂料的配制
[0023]将ZY-1树脂即PU改性丙烯酸树脂及防锈除锈剂依次加入到步骤3所得的混合物中进行涂料配制，三者的质量比为(30-70): (3-20): 00-30)，反应温度控制在25-35°C，反应15-45分钟；或者将ZY-2树脂即丙烯酸改性环氧互穿网络高分子树脂及防锈除锈剂依次加入到步骤3所得的混合物中进行涂料配制，三者的质量比为(30-70): (3-20):00-30)，反应温度控制在25-35°C，反应15-45分钟；所述防锈除锈剂为柠檬酸单接或氰基酸乙酸中的任意一种；
[0024]6、搅拌
[0025]将步骤5配制好的涂料进行低速搅拌，搅拌机的线速度控制在5_12m/s，搅拌5_30分钟，即得带锈涂料。
[0026]ZY-1树脂用于制备单组份带锈涂料，可以作为底漆也可以作为面漆(施工温度
0-35°C，湿度不大于70%)，适用于普通环境下(酸碱盐腐蚀不太严重的场合)的带锈涂刷，防腐年限为3-8年:ZY-2用于制备双组份带锈涂料，适合于做底漆(施工温度10-35°C，湿度不大于90%)，面漆配套范围广泛，适用于比较恶劣的环境下(如酸碱盐腐蚀比较严重场合)的带锈涂刷，甚至可以在潮湿的基面上施工，防腐年限为10-30年。
[0027]本发明的带锈防锈重防腐涂料的制备工艺，利用三元乙丙树脂与聚氰基甲酸酯(PU树脂)的优良浸润性和渗透性的特点正在松多孔的锈层，置换锈层中的水分，形成连续性涂膜，从而隔绝外界腐蚀介质对锈层的侵害，防止了锈蚀的扩展，本发明的带锈防锈重防腐涂料以复合型树脂作基料，除双组分外还可以制备底面合一涂料，高固含量，兼有稳定、转化和渗透三种作用，无环境污染，在树脂合成过程中，添加的特殊基料还能形成部分大分子量的超枝化聚合物，超枝化聚合物中主要是支化部分，枝化点较多，枝化部分至少里的几率增长，分子具有类似球形的紧凑结构，流体力学回转半径小，分子链缠结少，所以相对分子质量的增加对粘度影响较小，所以用树脂制成的涂料固含量高，粘度低，适合刷涂和喷涂，同时，大分子量的超枝化树脂耐紫外光更好，延长漆膜对金属的保护时间。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]单组份带锈涂料的制备工艺，包括以下工艺流程:
[0030]1、搅拌
[0031]将助剂及溶剂投入搅拌机内进行高速搅拌，搅拌机的线速度控制在15-25m/s，搅拌5-15分钟后加入颜料及特种颜料，助剂、溶剂、颜料、特种颜料四者的质量比是(0.1-3):00-30): (6-40): (8_15)，混合搅拌15-60分钟；其中，助剂是由除水剂、整合剂、聚羧酸酯类分散剂、有机硅消泡剂、改性服防沉剂按质量比为(0.6-1.1): (0.3-7): (0.3-0.5):(0.1-0.15): (0.2-0.5)混合而成;
[0032]除水剂为恶唑烷、氧化钙中的任意一种或两种混合；整合剂为聚磷酸钙，氰基三乙酸，柠檬酸单铵，羟乙基乙二胺三乙酸，水解聚马来酸酐中的任意一种或几种混合；聚羧酸酯类分散剂为BYK163、BYK2050、BYK9076中的任意一种，有机硅消泡剂为BYK080，BYK085, BYK088中的任意一种，改性服防沉剂为BYK405，BYK430, BYK431中的任意一种；
[0033]溶剂由酯类、酮类、醇类、烃类、醇醚类按质量比为0-10): (2-12): (5-10): (1.5-10):(5-14)混合而成，该溶剂既起到溶解基料及稀释涂料的作用，又可以在双组分材料中与国化体系牢固结合，极大的提高防腐性能和材料在被涂物表面的附着力；
[0034]颜料是由铬酸锌、磷酸锌，偏硼酸钡，锌铝合金粉，二氧化硅，硫酸钡中的任意两种或三种通过偶联剂物理结合而成，其中偶联剂为硅烷偶联剂或者缺酸四丁四时自联剂；特种颜料是由焦磷酸铝复合铬酸锌、磷酸辞，偏硼酸钡，辞铝合金粉，二氧化硅，硫酸钡中的任意两种或三种与除水剂和稳定剂通过偶联剂物理结合而成；除水剂为恶唑烷、氧化钙中的任意一种或两种混合；稳定剂为亚磷酸钠、硬脂酸钙中的任意一种；特种颜料在和铁锈结合当中，磷酸盐在铁锈中水的存在下，缓慢的释放出磷酸根离子，并和水结合形成酸性物质，逐步分解铁锈，多余的酸根离子和金属结合形成一层致密的磷化层，稳定剂主要起到使涂层中酸根离子的浓度稳定，既避免浓度不够，不能完全转化铁锈，又避免太高过度腐蚀金属，铬酸锌、磷酸锌，偏硼酸钡主要起到协同防锈作用，二氧化硅和钡盐主要是增加磷化层的致密度，合金粉同时增加漆膜的电化学保护，是保护时间更为长久。
[0035]2、研磨
[0036]将步骤I所得的混合物料进行研磨，研磨温度控制在35-75 °C，研磨至细度达25-100 微米;
[0037]3、分