本申請涉及涂料，具體而言涉及一種水性防銹涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、防銹涂層，作為金屬表面的守護(hù)屏障，旨在抵御大氣、海水等環(huán)境因素引發(fā)的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕。長期以來，傳統(tǒng)防銹涂料依賴含鉻、鉛、鎘等重金屬顏料，如紅丹、鉛粉，以及鋅、鋇、鉛的鉻酸鹽，這些成分因其高效的防銹特性而被廣泛應(yīng)用。然而，這些顏料背后隱藏著不容忽視的毒性風(fēng)險(xiǎn)，加之傳統(tǒng)有機(jī)溶劑型涂料在生產(chǎn)加工、施工應(yīng)用、干燥固化及膜層形成過程中，會釋放大量揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs)，嚴(yán)重污染環(huán)境，對人類健康構(gòu)成潛在威脅。

2、在此背景下，水性涂料以其低vocs排放、無刺激性氣味、安全不易燃及低毒性的環(huán)保特性，日益受到制造商的青睞。遺憾的是，水性涂料亦非盡善盡美，其高導(dǎo)電性可能加劇金屬腐蝕進(jìn)程，且在干燥成膜階段易誘發(fā)閃銹問題，這無疑限制了其廣泛應(yīng)用。此外這類防銹涂料通常只能用于無銹蝕的部位，若是已經(jīng)產(chǎn)生銹蝕的部位，則必須進(jìn)行除銹處理后才能涂覆，并且若除銹不完全，即使涂覆后仍然會造成銹蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N水性防銹涂料及其制備方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N水性防銹涂料采用如下技術(shù)方案:

3、一種水性防銹涂料按重量份數(shù)計(jì)，制備原料包括在使用時才進(jìn)行混合的組分a與組分b；

4、組分a，包括50-75份水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、3-8份滑石粉、2-10份水性防銹劑、10-15份去離子水、1-3份改性納米二氧化鈦、1-5份沉淀硫酸鋇、1-6份絹云母；

5、組分b，包括80-100份水性環(huán)氧固化劑、1-5份改性殼聚糖；

6、所述改性殼聚糖是由殼聚糖接枝亞鐵硫醇絡(luò)合物后得到。

7、進(jìn)一步地，所述改性殼聚糖通過如下方法制得:首先，將殼聚糖分散于醋酸水溶液中，并制備亞鐵硫醇絡(luò)合物；在中性催化劑條件下，將含有殼聚糖的醋酸水溶液加熱至60-65℃；然后將亞鐵硫醇絡(luò)合物加入至含有殼聚糖的醋酸水溶液中，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完成后處理即得改性殼聚糖。

8、進(jìn)一步地，所述亞鐵硫醇絡(luò)合物為苯-1,2-二硫醇與fe2+形成的絡(luò)合物。

9、進(jìn)一步地，所述殼聚糖、中性催化劑、亞鐵硫醇絡(luò)合物的質(zhì)量比為(26-39):(0.1-1):(13-17)。

10、通過采用上述技術(shù)方案,樹脂w6105為丙烯酸改性環(huán)氧樹脂，其在樹脂鏈段中引入了特殊的乳化基團(tuán)，與固化劑交聯(lián)后的涂層，質(zhì)密性高，而殼聚糖本身來源于天然甲殼素，是一種可再生資源，具有無毒、可生物降解的特性，通過改性得到的改性殼聚糖不僅保留了這些優(yōu)點(diǎn)，還可能進(jìn)一步提高了其環(huán)保性能，特別是在減少vocs排放方面；

11、在接枝亞鐵硫醇絡(luò)合物后，引入了具有防銹活性的官能團(tuán)，亞鐵硫醇絡(luò)合物能夠與金屬表面的鐵銹發(fā)生相互作用，形成致密的保護(hù)膜，阻止外界腐蝕介質(zhì)對金屬的進(jìn)一步侵蝕，此外，改性殼聚糖可能還能改善涂料的成膜性、附著力和耐水性等性能，從而提升涂料的整體防護(hù)效果；

12、而水性防銹劑通常含有能夠抑制金屬腐蝕的活性成分，如五氧化二磷、氧化硼、氧化鎂、氧化鋅等，能夠與鐵離子生成難溶化合物，與改性殼聚糖配合使用，可以產(chǎn)生協(xié)同增效作用，進(jìn)一步增強(qiáng)防銹效果，通過合理的配方設(shè)計(jì)，這種配合作用可能使得涂料不僅適用于無銹蝕部位，還能在一定程度上處理輕微銹蝕部位，減少對除銹處理的依賴，從而拓寬了涂料的應(yīng)用范圍。

13、作為可選地，所述水性防銹劑為nalzin?fa179和/或raybo?60。

14、作為可選地，所述水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂選自珠海展辰的w6105。

15、作為可選地，所述改性納米二氧化鈦選自常州科納達(dá)knd-sf03。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┑囊环N水性防銹涂料的制備方法，采用如下技術(shù)方案:

17、一種水性防銹涂料的制備方法，包括以下制備步驟:

18、s1、按投料量稱取水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、滑石粉、沉淀硫酸鋇、絹云母、去離子水，并進(jìn)行高速混合45-60min，轉(zhuǎn)速控制為1200-1400rpm/min；

19、s2、隨后調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至150-300rpm/min，邊攪拌邊依次加入水性防銹劑、改性納米二氧化鈦，繼續(xù)攪拌30-45min后，即得組分a；

20、s3、按投料量稱取改性殼聚糖以及水性環(huán)氧固化劑，混合均勻后，即得組分b，將組分a與組分b按照(2.2-4.1):1的體積比混勻，即得水性防銹涂料。

21、通過采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了高效且環(huán)保的涂料生產(chǎn)流程，該制備方法簡化了傳統(tǒng)防銹涂料的復(fù)雜工藝，操作簡便且易于工業(yè)化生產(chǎn)，同時嚴(yán)格遵循環(huán)保原則，選用了低揮發(fā)性、無毒害的原料，顯著降低了vocs排放，提升了涂料的安全性和環(huán)境友好性。

22、綜上所述，本申請具有以下有益效果:

23、1、本申請采用的水性防銹涂料以低vocs排放、無毒害的原料為基礎(chǔ)，顯著降低了對環(huán)境的污染，并提升了涂料的安全性。特別是通過引入改性殼聚糖這一可再生資源，不僅保留了殼聚糖本身的環(huán)保特性，還通過接枝亞鐵硫醇絡(luò)合物增強(qiáng)了防銹性能。改性殼聚糖中的防銹活性官能團(tuán)能與金屬表面的鐵銹發(fā)生相互作用，形成致密的保護(hù)膜，有效阻止外界腐蝕介質(zhì)對金屬的進(jìn)一步侵蝕，同時，與水性防銹劑的配合使用，產(chǎn)生了協(xié)同增效作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了防銹效果，使得涂料不僅適用于無銹蝕部位，還能在一定程度上處理輕微銹蝕部位，拓寬了涂料的應(yīng)用范圍；

24、2、本申請?zhí)峁┑乃苑冷P涂料制備方法簡化了傳統(tǒng)防銹涂料的復(fù)雜工藝，操作簡便且易于工業(yè)化生產(chǎn)，精確控制投料量和混合條件，確保了涂料各組分的均勻分散和高效混合，從而提高了涂料的穩(wěn)定性和一致性，提升了生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種水性防銹涂料，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，制備原料包括在使用時才進(jìn)行混合的組分a與組分b;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性防銹涂料，其特征在于，所述改性殼聚糖通過如下方法制得:首先，將殼聚糖分散于醋酸水溶液中，并制備亞鐵硫醇絡(luò)合物；在中性催化劑條件下，將含有殼聚糖的醋酸水溶液加熱至60-65℃；然后將亞鐵硫醇絡(luò)合物加入至含有殼聚糖的醋酸水溶液中，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完成后處理即得改性殼聚糖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性防銹涂料，其特征在于，所述亞鐵硫醇絡(luò)合物為苯-1,2-二硫醇與fe2+形成的絡(luò)合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性防銹涂料，其特征在于，所述殼聚糖、中性催化劑、亞鐵硫醇絡(luò)合物的質(zhì)量比為(26-39):(0.1-1):(13-17)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性防銹涂料，其特征在于，所述水性防銹劑為nalzin?fa179和/或raybo?60。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性防銹涂料。其特征在于，所述水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂選自珠海展辰的w6105。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性防銹涂料，其特征在于，所述改性納米二氧化鈦選自常州科納達(dá)knd-sf03。

8.權(quán)利要求1-7中任一所述的水性防銹涂料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟:

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及水性防銹涂料及其制備方法。該涂料組分包括在使用時才混合的組分A與組分B;組分A包括水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、滑石粉、水性防銹劑、去離子水、改性納米二氧化鈦、沉淀硫酸鋇、絹云母；組分B包括水性環(huán)氧固化劑、改性殼聚糖；改性殼聚糖是由殼聚糖接枝亞鐵硫醇絡(luò)合物后得到。制備步驟如下:稱取水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂等材料，以1200?1400rpm轉(zhuǎn)速混合；然后降速至150?300rpm，加入水性防銹劑等，攪拌均勻后得組分A；將改性殼聚糖和水性環(huán)氧固化劑混合得組分B，按(2.2?4.1):1體積比混勻，即得。本申請采用低VOCs、無毒水性防銹涂料，引入可再生改性殼聚糖接枝亞鐵硫醇絡(luò)合物，增強(qiáng)防銹性能，與水性防銹劑協(xié)同增效，適用于無銹蝕及輕微銹蝕部位，拓寬應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：劉慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海正歐實(shí)業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15