新型水性转化渗透型带锈防蚀涂料

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1、新型水性转化渗透型带锈防蚀涂料杨昌柱刘其城摘要介绍了一种新型的集除油除锈防锈于一体的可涂性好的水性转化渗透型带锈防腐蚀涂料的配方以自制的乙-丙乳液为成膜物天然植物多磷酸酯(植酸)为锈层转化螯合剂讨论了活性颜料转化剂等添加剂对防腐蚀涂料的影响结果表明该涂料在带锈的钢件上涂覆效果较好关键词带锈涂料转化渗透水性防腐蚀金属在大气中受到氧水分及其他杂质的腐蚀不仅其外观色泽及机械性能等受到破坏更重要的是其精度灵敏度等均受损失甚至会报废因而研究其防腐蚀技术意义特别重大60年代以来我国研制的溶剂型带锈防锈涂料品种单一又含有大量的有机溶剂铅1铬等防锈颜料毒性大对环境污染严重克服溶剂型带锈防腐蚀涂料的缺点是目

2、前24研究带锈防腐涂料的热点本工作以天然植物多磷酸酯为渗透性转化螯合剂自制的乙-丙乳胶树脂为成膜液用亚铁氰化钾作转化协同剂及填料配成集除油防锈转化渗透为一体的多功能水溶性防腐蚀涂料1试验部分1.1乙-丙乳液的合成1.1.1水溶性树脂合成配方表1是水溶性树脂配方表1原料丙烯酸丁酯醋酸乙烯丙烯酸活性剂()活性剂()重量(%)38.06.03.00.82.4原料交联剂缓冲剂乳发剂pH值调节剂水重量(%)0.250.350.401.40余量11.1.2合成工艺及流程乙-丙乳液的合成分两步(1)种子聚合(2)网络聚合即以种子聚合核为网点的网络聚合聚合反应过程在反应器中加入去离子水依次加入十二烷基

3、苯磺酸钠OP-10交联剂缓蚀剂在剧烈搅拌下升温至70将预先混合好的单体混合物(丙烯酸丁酯醋酸乙烯丙烯酸)与引发剂(过硫酸铵溶液)各取1/5和1/2同时加入70的乳化体系中继续搅拌升温至80保温0.5h进行种子聚合至液体略带蓝光再同时滴加余下的单体混合物与引发剂并保持反应温度在8090约2h加完恒温2h完成网络聚合过程降温至50左右调pH值约5即可得到水溶性乙-丙乳液树脂采用以上工艺获得的水性乳液树脂具有成膜温度低成膜后呈疏水性即耐水性好所得2乳液的固含量为50%最低成膜温度约为10粘度为100130mm/s合成工艺流程1.2涂料的配置1.2.1配方设计涂料配方见表2表2成分重量(%)水溶性

4、乙-丙乳液2530亚铁氰化钾510环己六醇六磷酸脂262成膜助剂1.52.5消泡剂0.51.5填料分散剂1020水2030其他颜料适量1.2.2配制方法将环己六醇六磷酸脂和亚铁氰化钾溶于部分软水中得到转化液按配方量将成膜助剂活性剂填料其他颜料和部分水混合后磨研成所需细度得到色浆然后将转化液和水性乙-丙乳液与色浆混合充分混合均匀后静置过滤即得涂料1.2.3性能测试涂料外观灰白涂膜颜色黑色固含量(%)52粘度(mm/s)30附着力(画圈法)2级表干时间(h)1实干时间(h)24耐水性(48h)无起泡膜落变色现象耐汽油性(48h)无变化耐碱性(24h,100%NaOH)无起泡膜落变色现象耐热性(

5、120)2h无变化耐冲击性50cm化锈程度薄锈彻底中锈彻底厚锈不彻底2结果与讨论2.1铁锈的转化及其机理钢铁零件在自然大气条件下存放由于空气中的水汽和氧的作用而腐蚀生铁锈在此混合体中锈层主要成分是-FeOOH,Fe3O4,Fe2O3以及活性铁化合物-FeOOH而本品采用3K4Fe(CN)6和环己六醇六磷酸酯的转化体系生锈的制品与转化体系接触时将发生下列化学反应3K4Fe(CN)6+2Fe2O3Fe4Fe(CN)63+6H2OK4Fe(CN)6+2FeOFe2Fe(CN)6+6H2O6Fe2O3+(H3PO4)6C62(FePO4)6C6+6H2O6FeO+(H3PO4)6C6Fe3(PO4

6、)23C6+6H2O2.2铁防腐蚀强化机理H3PO4也有良好的浸润作用和稳定作用能增大涂料对疏松铁锈的润湿渗透作用虽然涂料能将铁锈分离并将它们包围在涂层中并阻止锈蚀的发展但同环己六醇六磷酸脂相比就明显不足环己六醇六磷酸脂中含有十二个配位键是一种强络合物同时也是一种强渗透剂它一方面与金属表面的氧化层络合进一步渗透到氧化层下的铁层与底层金属形成络合物薄膜同时又与涂料中的填料组分形成复盐或络合物使本来由K4Fe(CN)6转化形成的多孔疏松的膜层更加致密从而更加增强了整个膜层在钢铁表面的附着力以及防锈防腐蚀的能力3结论以水为溶剂选用无毒的防锈颜料及助剂研制的水性带锈防锈涂料各项指标均能达到了实用要

7、求由于它无毒不仅减少了环境污染提高了涂装效率同时还具有转化-渗透双重功能减少了施工环节节约了施工费用再者该产品原料来源广生产工艺简单易形成规模生产4