一种防腐蚀水性涂料的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种防腐蚀水性涂料的制造方法，涉及水性涂料技术领域，包括：制备纳米二氧化硅：利用稀土元素对纳米二氧化硅进行改性：改性的方式是通过在纳米二氧化硅乙醇溶液中加入醋酸钇及醋酸钕；含稀土元素的耐腐蚀涂料的复配；制备的涂料至少包括如下质量份组分：二甲苯：20～30；硅酸钠：0.3～0.5；消泡剂：0.2～0.3；锌粉：4～6；稀土元素改性纳米二氧化硅6～12；环氧树脂：20～30；正丁醇：30～50；WTF固化剂：10～15；环氧酚醛树脂20～30；纳米ZnO粉末1～3。利用稀土元素醋酸钇及醋酸钕对纳米二氧化硅的表面进行配位改性，在涂料应用于金属基体时，可在金属基体表面形成稀土金属氧化物膜，抑制电化学腐蚀的产生。抑制电化学腐蚀的产生。抑制电化学腐蚀的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐蚀水性涂料的制造方法


[0001]本专利技术涉及水性涂料
，具体为一种防腐蚀水性涂料的制造方法。

技术介绍

[0002]水性涂料用水作溶剂或者作分散介质的涂料，依据涂料中粘合剂类别，水性涂料被分为两大类：天然物质或矿物质(如硅酸钾)的天然水性涂料和人工合成树脂(如丙烯酸树脂)的石油化工水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)3种。
[0003]金属材料的腐蚀及防腐问题一直备受人们的关注，防止金属腐蚀的方法主要有提高金属材料的内在耐蚀性能，涂、镀非金属或金属保护层，电化学保护、改善腐蚀环境或在介质中加入缓蚀剂或腐蚀抑制剂等，其中在金属表面涂覆有机非金属防腐涂料是迄今为止最容易实现、防护效果最好的保护措施。
[0004]现有的水性涂料具有优异的不粘性及耐用性，而且水性涂料因VOC含量低，绿色环保，不会对环境产生污染，因此是目前涂料的重点研究方向之一。
[0005]但水性涂料因为在成膜过程中，水性涂层中保留了亲水性基团，因此水性涂料防腐性能远不如溶剂型涂料，难以对金属基体起到有效的保护，这就导致水性涂料在应用在金属基体表面时，虽然能够在一定程度上减少化学腐蚀，但是并不能有效地阻隔电化学腐蚀。

技术实现思路

[0006](一)解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种防腐蚀水性涂料的制造方法，在水性涂料中加入基于稀土元素改性的纳米二氧化硅以及纳米氧化锌，在增加涂料的抗化学腐蚀能力及抗电化学腐蚀的性能，增强对金属基体的保护。
[0008](二)技术方案
[0009]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种防腐蚀水性涂料的制造方法，包括步骤一、纳米二氧化硅制备：步骤二、利用稀土元素对纳米二氧化硅进行改性：改性的方式是通过在纳米二氧化硅乙醇溶液中加入醋酸钇及醋酸钕；步骤三、含稀土元素的耐腐蚀涂料的复配；
[0010]制备的涂料至少包括：其至少包括如下质量份组分：二甲苯：20～30；硅酸钠：0.3～0.5；消泡剂：0.2～0.3；锌粉：4～6；稀土元素改性纳米二氧化硅6～12；环氧树脂：20～30；正丁醇：30～50；WTF固化剂：10～15；环氧酚醛树脂20～30；纳米ZnO粉末1～3。
[0011]进一步的，步骤一中包括：步骤101、称取1.2g溴棕三甲基铵和6g硅酸钠溶解于50mL蒸馏水中，30℃下，磁力搅拌器150r/min，搅拌至少30min；步骤102、用2mol/L的HCl调节pH至9.0，在30℃的条件下，磁力搅拌器150r/min，搅拌至少200min，生成碱性液。
[0012]进一步的，步骤一中还包括：步骤103、将碱性液静置24h，经过抽滤、丙酮洗涤后，
置于真空干燥箱中50℃干燥12h；步骤104、干燥后转移至马弗炉500℃，在低压氮气的氛围下，煅烧至少240min，得到未改性的纳米二氧化硅颗粒物；步骤105、利用聚四氟乙烯球磨罐中，对纳米二氧化硅颗粒物进行球磨粉碎，得到纳米二氧化硅粉末。
[0013]进一步的，步骤二中包括：步骤201、将纳米二氧化硅粉末于150～200℃、通风条件下，烘焙至少120min，除去水分；步骤202、将干燥纳米二氧化硅粉与乙醇以1:10的质量比混合，磁力搅拌器250r/min的速度搅拌，制成纳米二氧化硅乙醇溶液。
[0014]进一步的，步骤202之后还存在：步骤203、在纳米二氧化硅乙醇溶液中加入醋酸钇及醋酸钕，超声振荡20min，使得纳米二氧化硅粉末充分分散，制成分散液；步骤204、将分散液干燥，制得醋酸钇改性纳米二氧化硅、醋酸钕改性纳米二氧化硅粉末。
[0015]进一步的，步骤三包括步骤301、在容器中加入去离子水和乳化剂；步骤302、在高速搅拌下，将质量份的环氧树脂20～30份、质量份的锌粉4～6份、质量份的硅酸钠0.3～0.5份、质量份的二甲苯20～30份，超声分散20min，形成预乳化液B；步骤303、在四口瓶中依次加入去离子水、乳化剂、磁力搅拌器450r/min的高速搅拌下，加入质量份的正丁醇30～50份、质量份的环氧酚醛树脂20～90份；升温至80℃，形成预乳化液A。
[0016]进一步的，步骤303、之后还存在；步骤304、取质量分数5％～10％的预乳化液A及30％～40％偶氮引发剂溶液加入反应釜中，然后依次加入增稠剂、质量份的改性纳米二氧化硅6～12份，维持温度为85℃，超声分散15min，形成混液。
[0017]进一步的，在步骤304之后还包括：步骤305、向混液中投入剩余预乳化液A和部分引发剂溶液，保温至少60min；保温结束后，向混液中投入预乳化液B和剩余引发剂溶液，保温60～120min，形成AB混液；步骤306、将AB混液降温至60～70℃，在恒温条件下，对AB混液离心处理，消除残留的未反应物。
[0018]进一步的，在步骤306之后，还包括步骤307、向AB混液加入纳米ZnO填料1～3份，超声振荡20min，使得纳米ZnO充分混合在AB混液充分分散。
[0019]进一步的，在步骤307还包括步骤308、降温至45℃，用氢氧化钠调节pH值，并提供自由羟基，加入质量份的消泡剂0.2～0.3份、质量份的交联剂6～10份，高速混合，滤除不溶物；步骤309、将质量份的碱性类固化剂WTF10～15份加入反应容器中，在高速分散10min，得到防腐涂料。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术提供了一种防腐蚀水性涂料的制造方法。具备以下有益效果：
[0022]利用稀土元素醋酸钇及醋酸钕对纳米二氧化硅的表面进行配位和改性，基于钇及钕自身的耐腐蚀性，在涂料应用于金属基体时，可在金属基体表面形成稀土金属氧化物或氢氧化物转化膜，沉淀于阴极区，使基体的腐蚀得到有效抑制，抑制电化学腐蚀的产生；从而在电化学腐蚀的角度，增加涂料防腐蚀等性能。
[0023]添加纳米氧化锌使水性涂料的成膜硬度提高，附着力也得以提高。附着力提高的原因是由于纳米氧化锌与树脂之间形成了较强的分子间作用力或金属配体的配位作用，使水性树脂分子之间紧密连接起来形成更大的分子，因而具有更多的点位与基底相互作用，所以附着力得到了提高。
[0024]纳米氧化锌也使涂膜的耐水性得到了较大程度地提，因为纳米氧化锌的加入，增加了树脂分子链之间的交联作用，水性涂料涂层的内部形成的网状结构阻止了水分子的侵
入，从而其耐水性得到提高。同时，水性涂料涂层的接触角也逐渐，有利于增加涂膜表面的疏水性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术防腐蚀水性涂料的制造方法流程示意图；
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀水性涂料的制造方法，其特征在于：包括，步骤一、纳米二氧化硅制备；步骤二、利用稀土元素对纳米二氧化硅进行改性：改性的方式是通过在纳米二氧化硅乙醇溶液中加入醋酸钇及醋酸钕；步骤三、含稀土元素的耐腐蚀涂料的复配；制备的涂料至少包括如下质量份组分：二甲苯：20～30；硅酸钠：0.3～0.5；消泡剂：0.2～0.3；锌粉：4～6；稀土元素改性纳米二氧化硅6～12；环氧树脂：20～30；正丁醇：30～50；WTF固化剂：10～15；环氧酚醛树脂20～30；纳米ZnO粉末1～3。2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀水性涂料的制造方法，其特征在于：步骤一中包括：步骤101、称取1.2g溴棕三甲基铵和6g硅酸钠溶解于50mL蒸馏水中，30℃下，磁力搅拌器150r/min，搅拌至少30min；步骤102、用2mol/L的HCl调节pH至9.0，在30℃的条件下，磁力搅拌器150r/min，搅拌至少200min，生成碱性液。3.根据权利要求2所述的一种防腐蚀水性涂料的制造方法，其特征在于：步骤一中还包括：步骤103、将碱性液静置24h，经过抽滤、丙酮洗涤后，置于真空干燥箱中50℃干燥12h；步骤104、干燥后转移至马弗炉500℃，在低压氮气的氛围下，煅烧至少240min，得到未改性的纳米二氧化硅颗粒物；步骤105、利用聚四氟乙烯球磨罐中，对纳米二氧化硅颗粒物进行球磨粉碎，得到纳米二氧化硅粉末。4.根据权利要求1或3所述的一种防腐蚀水性涂料的制造方法，其特征在于：步骤二中包括：步骤201、将纳米二氧化硅粉末于150～200℃、通风条件下，烘焙至少120min，除去水分；步骤202、将干燥纳米二氧化硅粉与乙醇以1:10的质量比混合，磁力搅拌器250r/min的速度搅拌，制成纳米二氧化硅乙醇溶液。5.根据权利要求4所述的一种防腐蚀水性涂料的制造方法，其特征在于：步骤202之后还存在：步骤203、在纳米二氧化硅乙醇溶液中加入醋酸钇及醋酸钕，超声振荡20min，使得纳米二氧化硅粉末充分分散，制成分散液；步骤204、将分散液干燥，制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莹，赵保安，
申请(专利权)人：进彩关西涂料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：