一种钢结构表面防腐蚀涂料及其制备方法

1.一种钢结构表面防腐蚀涂料，其特征在于所述防腐蚀涂料由水性环氧带锈底漆、水性环氧云铁中间漆和水性丙烯酸云铁面漆组成；
所述水性环氧带锈底漆包括将按重量份计的下列组分通过制备而成：
A组分 液态环氧树脂 5-15份； 磷酸锌 1-5份；
三聚磷酸铝 5-11份；
B组分
C组分 去离子水 1-20份；
所述水性环氧云铁中间漆，其特征在于包括将按重量份计的下列组分通过制备而成： A组分 水性环氧树脂 16-20份
B组分
C组分 去离子水 1-10份；
所述水性丙烯酸云铁面漆，包括将按重量份计的下列组分通过制备而成：
2.根据权利要求1所述的钢结构表面防腐蚀涂料的制备方法，包括水性环氧带锈底漆的制备、水性环氧云铁中间漆的制备和水性丙烯酸云铁面漆的制备，其特征在于： 所述水性环氧带锈底漆的制备包括以下步骤：
先将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用按上述重量份计的B组分中的去离子水量的一半稀释，然后搅动并添加上述按重量份计的钛白粉、滑石粉、重晶石、纳米气相二氧化硅、氧化铁红，高速搅拌5-10min后，再用按上述重量份计的B组分中剩余的去离子水稀释并高速搅拌20-30min，接着添加C组分去离子水搅拌至均匀分散得到BC组分， 将磷酸锌、三聚磷酸铝与液态环氧树脂研磨搅拌均匀得到A组分，调漆时将A组分与BC组分混合均匀；
所述水性环氧云铁中间漆的制备包括以下步骤：
将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用上述按重量份计的B组分中去离子水量的一半稀释，低速搅拌并添加上述按重量份计的云母氧化铁、滑石粉、重晶石、纳米气相二氧化硅，然后高速分散5-10min，接着按重量份计的B组分中去离子水量的另一半稀释并高速分散20-30min，最后添加上述按重量份计的C组分中部分去离子水；
调漆时，按一定比例将A组分与B组分搅拌均匀，加入按重量份计的C组分中剩余去离子水调节涂料粘度；
所述水性丙烯酸云铁面漆的制备包括以下步骤：
按照配方先将成膜物质助剂Texanol、乙二醇单丁醚、分散剂、水进行混合搅拌5min，然后于其中加入上述按重量份计的云母氧化铁灰、滑石粉、硫酸钡、气相纳米二氧化硅，分散20～30min，接着加入乳液AT-3099HA和消泡剂搅拌10～20min，再加入增稠剂，调节粘度，加入上述按重量份计的AMP-95。
3.根据权利要求2所述的钢结构表面防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于所述水性 环氧云铁中间漆的制备中，在B组分混合初期加入消泡剂，在B组分接近混合完成时加入润湿剂。
4.根据权利要求2所述的钢结构表面防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于所述搅拌速率为1000-1500r/min。
5.根据权利要求2所述的钢结构表面防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于所述水性丙烯酸云铁面漆的制备中，所述分散剂为硬脂酰胺；所述增稠剂为甲基羟乙基纤维素。
6.根据权利要求1所述的钢结构表面防腐蚀涂料的涂覆工艺，其特征在于将水性环氧带锈底涂覆1-2道工序、将水性环氧云铁中间漆涂覆1-2道工序和将水性丙烯酸云铁面漆涂覆1-2道工序。
7.根据权利要求6所述的钢结构表面防腐蚀涂料的涂覆工艺，其特征在于涂覆采用刷涂法。

一种钢结构表面防腐蚀涂料及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及材料及材料的制备，具体地讲，涉及防腐蚀涂料及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 涂料是钢结构防腐蚀方法中最为经济和有效的方法。一般钢结构防腐多采用溶剂型防腐蚀涂料，溶剂挥发对环境造成污染是不可忽视的问题，水性防腐蚀涂料以水为稀释剂，几乎不含有机溶剂，因此，在节能、减少环境污染以及在生产、运输、施工的安全性方面是其他涂料无法达到的。\n[0003] 防腐蚀涂料体系一般包括底漆、中间漆、面漆：底漆含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好；面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化；但不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时需要考虑它们的相容性；目前，对于钢结构表面水性带锈防腐蚀涂料，耐水渗透性较差，严重影响涂膜的防腐蚀性能。\n[0004] 申请号：200910237648.X，发明名称“一种水性带锈防腐蚀涂料及其制备方法”，该发明申请专利公开了“一种水性带锈防腐蚀涂料，其特点在于组分的质量百分比为：液态环氧树脂10％-13％；水性环氧固化剂23％-29％；防锈颜料15％-19％；体制颜料16％-21％；\n润湿分散剂0.3％-1％；消泡剂0.1％-1％；其余为溶剂22％-29％。”，其作用为“耐候性和耐盐雾性。”\n发明内容\n[0005] 本发明是在申请号：200910237648.X的发明申请专利基础上所做的改进，目的在于提供一种钢结构表面防腐蚀涂料。\n[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种钢结构表面防腐蚀涂料的制备方法。\n[0007] 本发明的技术方案包括三个阶段：\n[0008] 第一阶段：以水性环氧树脂及固化剂为成膜物质、三聚磷酸铝、磷酸锌为主要防锈颜料制备了水性环氧带锈底漆，其配方及制备工艺如下表，其中配方采用重量份计：\n[0009] A组分 改性环氧树脂 5-15份\n[0010] 磷酸锌 1-5份\n[0011] B组分 水性环氧树脂固化剂 10-30份\n[0012] 三聚磷酸铝 5-11份\n[0013] 钛白粉 1-5份\n[0014] 滑石粉 2-10份\n[0015] 重晶石 2-10份\n[0016] 纳米气相二氧化硅 0.2-1.5份\n[0017] 氧化铁红 1-5份\n[0018] 去离子水 10-25份\n[0019] C组分 去离子水 15-40份\n[0020] 其中，制备工艺如下：\n[0021] 先将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用按上述重量份计的B组分中的去离子水量的一半稀释，然后搅动并添加上述按重量份计的钛白粉、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅、氧化铁红，高速搅拌5-10min后，再用按上述重量份计的B组分中剩余的去离子水稀释并高速搅拌20-30min，接着添加C组分去离子水搅拌至均匀分散得到BC组分，[0022] 将磷酸锌、三聚磷酸铝与液态环氧树脂研磨搅拌均匀得到A组分，调漆时将A组分与BC组分混合均匀；\n[0023] 第二阶段：以水性环氧树脂及固化剂为成膜物质，云母氧化铁红为防锈颜料制备了水性环氧云铁中间漆，其配方及制备工艺如附录B，其中配方采用重量份计：\n[0024] A组分 水性环氧树脂 16-20份\n[0025] 水性环氧树脂固化剂 35-45份\n[0026] 云母氧化铁 10-20份\n[0027] B组分 滑石粉 1-2.5份\n[0028] 重晶石 25-4份\n[0029] 纳米气相二氧化硅 0.3-1.2份\n[0030] 去离子水 10-20份\n[0031] C组分 去离子水 1-10份\n[0032] 制备工艺\n[0033] 将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用上述按重量份计的B组分中去离子水量的一半稀释，低速搅拌并添加上述按重量份计的云母氧化铁、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅，然后高速分散5-10min，接着将重量份计的B组分中去离子水量的另一半稀释并高速分散20-30min，最后添加上述按重量份计的C组分中部分去离子水；\n[0034] 调漆时，按一定比例将A组分与B组分搅拌均匀，加入按重量份计的C组分中剩余去离子水调节涂料粘度；调节涂料到适宜刷涂的粘度。\n[0035] 另外，0.3％的消泡剂BYK-019，可在制备B组分的混合初期加入；在B组分混合接近完成时可加入0.2％的润湿剂BYK-348；\n[0036] 该涂料中含有鳞片状云母氧化铁，具有优异的屏蔽作用，能有效阻隔氧、水汽等穿过造成基材腐蚀，弥补了水性环氧带锈底漆耐水性较差的缺陷，配合普通水性面漆使用，防锈效果优异。\n[0037] 第三阶段：以改性丙烯酸乳液为成膜物质，云母氧化铁灰为防锈颜料制备了水性丙烯酸云铁面漆，其配方及制备工艺如附录C，其中配方采用重量份计：\n[0038] 配方\n[0039] 水 10-25份\n[0040] 分散剂 0.1-0.3份\n[0041] 乙二醇单丁醚 1-3份\n[0042] 消泡剂 0.2-0.3份\n[0043] 成膜助剂Texanol 1-3份\n[0044] 云母氧化铁灰 8-15份\n[0045] 滑石粉 0.5-1.5份\n[0046] 硫酸钡 1.5-4.5份\n[0047] 气相纳米SiO2 0.2-1.2份\n[0048] 乳液AT-3099HA 50-70份\n[0049] 增稠剂 0.5-1.0份\n[0050] AMP-95 0.02-0.06份\n[0051] 氨水 0.5-1.5份\n[0052] 制备工艺\n[0053] 按照配方先将成膜物质助剂Texanol、乙二醇单丁醚、分散剂、水进行混合搅拌\n5min，然后于其中加入上述按重量份计的云母氧化铁灰、滑石粉、硫酸钡、气相纳米二氧化硅，分散20～30min，接着加入乳液AT-3099HA和消泡剂搅拌10～20min，再加入增稠剂，调节粘度，加入上述按重量份计的AMP-95。\n[0054] 增稠剂：甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素等；分散剂：\n如硬脂酰胺及其他分散剂。\n[0055] 水性丙烯酸云铁面漆也具有很强的屏蔽作用，同时具有优异耐候性，可与水性环氧带锈底漆配套使用，防腐蚀效果优异。\n[0056] 重量份采用克、千克、吨等。\n[0057] 与现有技术相比，本发明提供的一种钢结构表面防腐蚀涂料及其制备方法具有以下优点：\n[0058] 1、该水性防腐蚀涂料体系具有较高的耐腐蚀性和附着力，并且均为水性涂料，无毒，无污染；该水性防腐蚀涂料体系中采用水性带锈底涂，可带锈刷涂，节省工时和施工成本；\n[0059] 2、柔韧性等，且无毒，无污染；\n[0060] 3、该水性防腐蚀涂料体系中的水性环氧云铁中间漆，具有优异的屏蔽作用和附着力，能够有效屏蔽氧，水汽等的渗透；\n[0061] 4、该水性防腐蚀涂料体系中的水性丙烯酸云铁面漆，具有优异的耐候性。\n具体实施方式\n[0062] 以下结合具体实施方式对本发明提供的一种钢结构表面防腐蚀涂料及其制备方法做进一步更详细的说明。\n[0063] 实施例1\n[0064] 底漆的制备\n[0065] A组分 改性环氧树脂 5.0克\n[0066] 磷酸锌 1.0克\n[0067] B组分 水性环氧树脂固化剂 10.00克\n[0068] 三聚磷酸铝 5.00克\n[0069] 钛白粉 1.00克\n[0070] 滑石粉 2.00克\n[0071] 重晶石 2.00克\n[0072] 纳米气相二氧化硅 0.20克\n[0073] 氧化铁红 1.00克\n[0074] 去离子水 10.00克\n[0075] C组分 去离子水 1.00克\n[0076] 制备工艺\n[0077] 先将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用按上述重量份计的B组分中的去离子水量的一半稀释，然后搅动并添加上述按重量份计的钛白粉、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅、氧化铁红，高速搅拌5min后，再用按上述重量份计的B组分中剩余的去离子水稀释并高速搅拌20min，接着添加C组分去离子水搅拌至均匀分散得到BC组分，[0078] 将磷酸锌、三聚磷酸铝与液态环氧树脂研磨搅拌均匀得到A组分，调漆时将A组分与BC组分混合均匀；\n[0079] 中间漆的制备\n[0080] 配方\n[0081] A组分 水性环氧树脂 16.00克\n[0082] 水性环氧树脂固化剂 35.0克\n[0083] 云母氧化铁 10.00克\n[0084] B组分 滑石粉 1.00克\n[0085] 重晶石 2.00克\n[0086] 纳米气相二氧化硅 0.30克\n[0087] 去离子水 10.00克\n[0088] C组分 去离子水 1.00克\n[0089] 制备工艺\n[0090] 将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用上述按重量份计的B组分中去离子水量的一半稀释，低速搅拌并添加上述按重量份计的云母氧化铁、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅，然后高速分散5min，接着按重量份计的B组分中去离子水量的另一半稀释并高速分散20min，最后添加上述按重量份计的C组分中部分去离子水；\n[0091] 调漆时，按一定比例将A组分与B组分搅拌均匀，加入按重量份计的C组分中剩余去离子水调节涂料粘度；\n[0092] 面漆的制备\n[0093] 配方\n[0094] 水 10.00克\n[0095] 分散剂硬脂酰胺 0.1克\n[0096] 乙二醇单丁醚 1.00克\n[0097] 消泡剂 0.2克\n[0098] 成膜助剂Texanol 1.00克\n[0099] 云母氧化铁灰 8.00克\n[0100] 滑石粉 0.5克\n[0101] 硫酸钡 1.50克\n[0102] 气相纳米SiO2 0.20克\n[0103] 乳液AT-3099HA 50.00克\n[0104] 增稠剂甲基羟乙基纤维素 0.50克\n[0105] AMP-95 0.02克\n[0106] 氨水 0.50克\n[0107] 制备工艺\n[0108] 按照配方先将成膜物质助剂Texanol、乙二醇单丁醚、分散剂、水进行混合搅拌\n5min，然后于其中加入上述按重量份计的云母氧化铁灰、滑石粉、硫酸钡、气相纳米二氧化硅，分散20min，接着加入乳液AT-3099HA和消泡剂搅拌10min，再加入增稠剂，调节粘度，加入上述按重量份计的AMP-95。\n[0109] 钢结构表面涂层制备工艺\n[0110] 水性带锈底漆为双组份，将A组分和B组分按1∶2.8的比例混合搅拌约5min，静置待用。\n[0111] 水性环氧云铁中间漆为双组份，将A组分和B组分按1∶4的比例混合搅拌约\n5min，静置待用。\n[0112] 水性丙烯酸云铁面漆为单组份漆，使用前搅拌均匀。\n[0113] 面漆涂刷1到，每道间隔不少于2h。底漆和中间漆，中间漆和面漆之间涂刷间隔不少于8h。\n[0114] 本实施例底漆涂刷两道，每道间隔3h，每道间隔5h；中间漆涂刷两道，每道间隔\n3h；面漆涂刷1到，每道间隔4h；底漆和中间漆，中间漆和面漆之间涂刷间隔9h。\n[0115] 实施例2\n[0116] 底漆的制备\n[0117] A组分 改性环氧树脂 5.00克\n[0118] 磷酸锌 1.00克\n[0119] B组分 水性环氧树脂固化剂 30.00克\n[0120] 三聚磷酸铝 11.00克\n[0121] 钛白粉 1.00克\n[0122] 滑石粉 10.00克\n[0123] 重晶石 10.00克\n[0124] 纳米气相二氧化硅 1.50克\n[0125] 氧化铁红 5.00克\n[0126] 去离子水 25.00克\n[0127] C组分 去离子水 20.00克\n[0128] 制备工艺\n[0129] 先将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用按上述重量份计的B组分中的去离子水量的一半稀释，然后搅动并添加上述按重量份计的钛白粉、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅、氧化铁红，高速搅拌10min后，再用按上述重量份计的B组分中剩余的去离子水稀释并高速搅拌30min，接着添加C组分去离子水搅拌至均匀分散得到BC组分，[0130] 将磷酸锌、三聚磷酸铝与液态环氧树脂研磨搅拌均匀得到A组分，调漆时将A组分与BC组分混合均匀；\n[0131] 中间漆的制备\n[0132] A组分 水性环氧树脂 20.00克\n[0133] 水性环氧树脂固化剂 45克\n[0134] 云母氧化铁 20.00克\n[0135] B组分 滑石粉 2.50克\n[0136] 重晶石 4.00克\n[0137] 纳米气相二氧化硅 1.20克\n[0138] 去离子水 20.00克\n[0139] C组分 去离子水 10.00克\n[0140] 制备工艺\n[0141] 将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用上述按重量份计的B组分中去离子水量的一半稀释，低速搅拌并添加上述按重量份计的云母氧化铁、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅，然后高速分散10min，接着按重量份计的B组分中去离子水量的另一半稀释并高速分散30min，最后添加上述按重量份计的C组分中部分去离子水；\n[0142] 调漆时，按一定比例将A组分与B组分搅拌均匀，加入按重量份计的C组分中剩余去离子水调节涂料粘度；\n[0143] 面漆的制备\n[0144] 水 25.00克\n[0145] 分散剂硬脂酰胺 0.30克\n[0146] 乙二醇单丁醚 3.00克\n[0147] 消泡剂 0.3克\n[0148] 成膜助剂Texanol 3.00克\n[0149] 云母氧化铁灰 15.00克\n[0150] 滑石粉 1.5克\n[0151] 硫酸钡 4.5克\n[0152] 气相纳米SiO2 1.20克\n[0153] 乳液AT-3099HA 70.00克\n[0154] 增稠剂甲基羟乙基纤维素 1.00克\n[0155] AMP-95 0.06克\n[0156] 氨水 1.50克\n[0157] 制备工艺：\n[0158] 按照配方先将成膜物质助剂Texanol、乙二醇单丁醚、分散剂、水进行混合搅拌\n5min，然后于其中加入上述按重量份计的云母氧化铁灰、滑石粉、硫酸钡、气相纳米二氧化硅，分散30min，接着加入乳液AT-3099HA和消泡剂搅拌20min，再加入增稠剂，调节粘度，加入上述按重量份计的AMP-95。\n[0159] 钢结构表面涂层制备工艺\n[0160] 水性带锈底漆为双组份，将A组分和B组分按1∶2.8的比例混合搅拌约5min，静置待用。\n[0161] 水性环氧云铁中间漆为双组份，将A组分和B组分按1∶4的比例混合搅拌约\n5min，静置待用。\n[0162] 水性丙烯酸云铁面漆为单组份漆，使用前搅拌均匀。\n[0163] 底漆涂刷2道，每道间隔3h；中间漆涂刷1道；面漆涂刷1道。底漆和中间漆，中间漆和面漆之间涂刷间隔9h。\n[0164] 实施例3\n[0165] 底漆的制备\n[0166] A组分 改性环氧树脂 5克\n[0167] 磷酸锌 1克\n[0168] B组分 水性环氧树脂固化剂 23.46克\n[0169] 三聚磷酸铝 5.13克\n[0170] 钛白粉 2.73克\n[0171] 滑石粉 5.13克\n[0172] 重晶石 5.13克\n[0173] 纳米气相二氧化硅 1.03克\n[0174] 氧化铁红 2.73克\n[0175] 去离子水 22.41克\n[0176] C组分 去离子水 19.51克\n[0177] 制备工艺\n[0178] 先将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用按上述重量份计的B组分中的去离子水量的一半稀释，然后搅动并添加上述按重量份计的钛白粉、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅、氧化铁红，高速搅拌8min后，再用按上述重量份计的B组分中剩余的去离子水稀释并高速搅拌25min，接着添加C组分去离子水搅拌至均匀分散得到BC组分，[0179] 将磷酸锌、三聚磷酸铝与液态环氧树脂研磨搅拌均匀得到A组分，调漆时将A组分与BC组分混合均匀；\n[0180] 中间漆的制备\n[0181] 配方\n[0182] A组分 水性环氧树脂 17.73克\n[0183] 水性环氧树脂固化剂 39克\n[0184] 云母氧化铁 19.70克\n[0185] B组分 滑石粉 2.36克\n[0186] 重晶石 3.94克\n[0187] 纳米气相二氧化硅 1.18克\n[0188] 去离子水 11.82克\n[0189] C组分 去离子水 3.94克\n[0190] 制备工艺\n[0191] 将上述按重量份计的水性环氧树脂固化剂用上述按重量份计的B组分中去离子水量的一半稀释，低速搅拌并添加上述按重量份计的云母氧化铁、滑石粉、重晶石、纳米气象二氧化硅，然后高速分散9min，接着按重量份计的B组分中去离子水量的另一半稀释并高速分散27min，最后添加上述按重量份计的C组分中部分去离子水；