水性带锈防腐涂料

水性带锈防腐涂料
化工112班 赖学森 9号
前言
水性带漆涂 料配方 水性带锈防腐 涂料生产
定义
水性带锈防腐 涂料的优缺点 分类
主要内容
水性带锈防腐 涂料的应用
发展趋势 我国水性带锈 涂料的发展概况
水性带锈防腐涂 料的作用原理
一、前言
钢铁结构设施防止腐蚀,最简便有效的方法就是采用 涂料来保护。传统的油性涂料即通常所说的油漆,由于 含有大量的有机溶剂,对环境造成极其严重的污染,因此 水性涂料是世界各国涂料界研究的方向之一。 在某些发达国家水性涂料产量已达到涂料总产量的 50%以上。我国的水性涂料的需求量每年也以10%以上的 速度递增。一般涂料在钢铁表面涂装时,都要求彻底除 锈,特别是水性涂料要求除锈更为严格。除锈工作是一 种十分繁重的工作,既耗费大量工时,又增加费用。据报 道,钢板涂装费用分配比例为:表面除锈占42%,施工占 30%,涂料占19%。
2、施工方法
涂料可采用喷涂、刷涂、浸涂等方 法施工。施工前先喷砂除去钢铁表面浮 锈,用本涂料涂刷三道,使厚度达到 110±10μ m即具有很好的防锈防腐性能, 并可达到底面合一的效果。与传统带锈 防锈漆相比,本涂料不仅减少了漆的用 量,改善了施工环境,而且减少了传统除 锈方式的人力、物力、财力的浪费,受 到用户好评。本涂料已用于石油化工管 道、电视塔身、煤气贮罐罐体、抽油机、 汽车底盘等涂装。
四、分类
按成膜 树脂分 类
按 抗 锈 作 用 原 理分类
醇酸类 环氧类
渗透型
油性酚醛类 环氧一煤焦 油类 环氧一聚乙 烯醇缩丁醛 类等
转化型
稳定型
1、稳定型带锈涂料
其稳锈作用原理主要是利用活性防锈颜料、稳锈剂在涂 层中的缓慢水解而产生的配位络阴离子与活泼的铁锈形成难 溶的复杂多酸络合物，以达到稳定锈蚀的目的。常用的活性 防锈颜料和稳锈剂有磷酸盐、铁酸(锶、钡、钙、镁)盐、铬 酸(锌、钡、钙)盐、有机氮碱(如铬酸二苯胍、铬酸胍等)。 在带锈涂料中由于原料和配比的不同，对锈蚀所起的稳定作 用也有差别。因此，可制得多品种多性能的产品，以便在不 同锈蚀的钢铁表面上应用，满足不同的使用要求。根据所用 原料的不同，稳定型锈涂料的代表性品种有含氮有机碱、R 一二胺缩丙酮等作为稳定剂的稳定型带锈涂料。稳定型带锈 涂料不含有机、无机酸及其它转化剂，对铁锈的作用小，使 铁锈稳定的速率慢，只适合于锈层较薄(一般在50um以下， 在30斗m之内更好)的钢铁表面上应用。正因为它不含酸和其 它转化剂，所以这类带锈涂料对待涂装的钢铁表面条件要求 较宽，适用面广。在锈蚀不均，残留坚实氧化皮或旧涂膜的 钢铁表面均可以进行涂装，对无锈钢铁表面也有很好的防锈 作用。
优点： 1） 良好的防腐蚀性 能，对底材的附着力 强； 2） 挥发性有机物含 量低，无毒，不燃， 是安全环保型涂料； 3） 常温干燥快，覆 涂时间短； 4） 能和大部分涂料 配套使用。
缺点： 大多数有效地锈 转化剂和锈稳定剂多 为酸性，胶乳体系不 稳定，像有些涂料固 化后变得很坚硬，一 旦弯曲或受压就容易 开裂，漆膜的柔韧性 达不到要求。
五、水性带锈防腐涂料的作用原理
钢铁表面上的锈层从结构上看，是一个疏松多孔的 带水结构；从组成上看，又是稳定的无害铁化合物和 有害铁化合物的混合体。水性带锈防腐涂料采用渗透 性较好的树脂为基料，如苯丙乳液，在渗透剂的配合 下，使涂层具有较好的渗透性，从而浸润和渗透整个 疏松多孔的锈层，使锈层粘结成为连续封闭型涂层， 以封闭整个锈层和钢铁表面。 水性带锈防腐涂料依靠涂料中树脂的反应基团， 活性颜料或铁锈转化剂与锈层中活泼有害成分反应， 生成稳定的抑制化合物，从而使整个锈层成为涂料中 稳定的具有保护性的填料。涂料中各种不同活泼防锈 料的适当配比和填料的配合，可使整个带锈层具有较 好的防锈性，耐久性和物理机械性能。
2、 防锈填料的选择 采用云母氧化铁红（灰）、磷 酸锌、三聚磷酸二氢铝、锌黄、氧 化锌、滑石粉、硫酸钡等组成的防 锈颜料体系与丙苯乳液制成涂料， 涂装在金属表面，颜填料水解形成 多种离子，如PO43-，HPO33-， Zn2+,Al3+,等与金属表面的Fe2+,Fe3+ 离子经过化学反应形成复杂的络合 物，抑制金属的腐蚀，从而达到防 锈作用。
3、转化型带锈涂料
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亦称反应型带锈涂料，除含有一般涂料的组 分外，还含有一种能和铁锈起化学反应使有害的 铁锈转化为无害的或具有一定保护作用的络合物 或螯合物。这种能与铁锈起化学反应的物质称为 转化剂(如磷酸、亚铁氰化钾或鞣酸、水杨酸等)。 转化型带锈涂料因含有机、无机酸和其它转化剂， 对铁锈的作用快，可在锈层较厚(一般为40—100 It,m)的钢铁表面施工，适用于锈蚀比较均匀且无 残余氧化皮及片状厚锈的钢铁表面。维修重涂时 应除尽旧涂膜。但因锈层厚度及均匀性与转化液 之间数量关系难以准确确定，转化液用量不足， 铁锈转化不完全，用量过多有余酸，均会影响涂 层的防腐蚀性能。
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十、 我国水性带锈涂料的发展概况
我国水性带锈涂料起步较晚，20世纪80年代初开 始这类水性带锈涂料对施工表面要求较宽、适应面 广， 带锈乳胶漆的研制，并取得了一定进展。如北 京航空材料没有转化型水性带锈涂料那么严，一般 不含磷酸或其他酸 研究所研制的849、869等系列水 性带锈乳胶漆，使用性类转化剂，因而在锈蚀不均， 残留坚实氧化皮或旧漆膜的 能良好。 我国台湾新甫有限公司与美国防锈协会技术合作 推出黑丹牌水性带锈涂料。该涂料主要成分为氯乙 烯、丙烯酸、聚氯酯，添加有机防锈稳定剂及无机 防锈剂。树脂为水溶性的，无污染，不含铅，无毒、 无火灾危险。
六、水性带漆涂料配方
• 组分 ／％ • 改性水性Ⅱ麻1．：油树脂一苯丙乳液 26～28 • 活性颜填料 27～30 • 看毫溶胶 3．5--．4 • 有机氮碱助剂 0．35～0．4 • 滑4i粉 4．5～5 (o
七、水性带锈防腐涂料生产 1、水性带锈防腐涂料生产工艺：
将水加入到球磨机，再将配方中的分散剂、防霉 杀菌剂、缓蚀剂、消泡剂、润湿剂加入球磨搅拌一段 时间，然后将颜填料逐渐加入，球磨2~3h，加入部 分乳液，再球磨1~2h，细度达到60um时，将球磨机 内的半成品转入高速分散机内，加入剩余乳液及成膜 助剂等其它助剂，高速搅拌分散均匀，经检测技术指 标合格后，包装成品。
二、定义
水性带锈防腐涂料是一种可直接涂刷于有残余锈迹的钢铁表面的ห้องสมุดไป่ตู้新型涂料，也称作锈面涂料、锈上涂料、不去锈涂料。因多用作保 护金属的底漆，所以也称带锈底漆。将它涂于有残锈的金属表面， 能使铁锈稳定、钝化或转化，使活泼的铁锈变为无害的物质，以达 到防锈和保护的双重作用。
三、水性带锈防腐 涂料的优缺点
2、渗透型带锈涂料
• 利用漆料对疏松铁锈的润湿渗透作用将铁锈分隔开并 将其包围。其既不含稳锈剂也不含转化剂，对铁锈几乎不 起什么化学作用，因此它主要适用于锈蚀较久、化学污染 较少的钢铁表面施工，尤其是对钢铁结构的一些铆接或螺 栓部位。磷酸锌和铬酸锌水解后能与铁锈反应生成难溶的 杂多酸盐络合物，从而对铁锈起稳定作用，同时它还能与 有机氨碱如铬酸胍、铬酸二苯胍等反应，形成不溶性更大 的杂多酸络合物；若在涂料配方中加入适量的氧化锌，它 水解生成的氢氧化锌能和酸性铁锈反应形成类似于四氧化 三铁的稳定结构；在铁红带锈涂料中以氧化铝代替70％～ 80％的铁红，因为氧化铝是很稳定的尖晶石结构，所以对 钢铁有很好的保护作用；这些方法都能有效地提高溶剂型 稳定型带锈涂料的防锈性能。
3、缓蚀剂的选择
水性涂料在金属表面，成膜初期容易发生 锈蚀，必须加入缓蚀剂。通常使用亚硝酸钠 （NaNO2）作缓蚀剂，亚硝酸钠虽然能防止早期 锈蚀，但由于其强水溶性而残留在膜中，极大 影响膜的耐盐水性。经试验选择苯甲酸钠—亚 硝酸钠制成复合型缓蚀剂，可有效地抑制锈蚀， 还不影响涂料的耐盐水性能。复合型缓蚀剂加 量一般为0.2~0.5%为宜。
RF—GS05系列水性自动除锈防锈涂料，可以达到自 动除锈防锈的效果。它采用多元合成树脂为基础，以 水为分散介质，加入多种化学防锈原料、渗透剂等， 经过研磨调配而成。该产品只要直接喷涂在钢铁表面 上，就可以简化喷砂、抛丸、打磨等除锈工序。 扬州美涂士金陵特种涂料有限公司与美国美加国 际企业公司共同合作研制开发了RUST—X稳化型水性带 锈底漆。它是以高分子成膜树脂、含锈草剂、铁锈转 化剂、金 属清洗剂、表面活化剂、结合剂、各种助剂 等合成反应而制成。该涂料环保、无污染。性带锈涂 料如B06—8912，常温干燥速度快，粘结力强，不使用 有机溶剂，无毒，不燃，能和多种面漆配用。
八、水性带锈防腐涂料的应用
1、水性带锈防腐涂料在船舶制造业的 应用
在现代造船中，船舶的涂装工作主要是船体结 构和各种类型的舾装件的钢铁表面处理与涂料的涂 敷作业。钢铁的表面处理方式主要有抛丸、喷砂、 动力工具打磨、酸洗等处理方法，随着涂装技术的 不断进步，水喷射表面处理工艺已逐步在修船和新 造船上应用。从安全、健康、环保和高效的角度出 发，水喷射表面处理技术和水性带锈防腐涂料的应 用都是最具发展前景的。因此，将两者相互结合， 共同应用到船舶的涂装作业中，能够有效地节省人 力、工时、设备、经费，有助于劳动生产率的大幅 度提高。
九、发展趋势
随着科学技术的发展和社会进步，带锈涂料将向 以下几个方面发展： 第一，从原料上，开发对锈蚀具有较好稳定效果的 反应树脂、螯合树脂等品种； 第二，从作用机理上，应从单一的渗透型、稳定性、 转化型朝着多种作用机理相结合的多功能涂料的方 向发展，以提高带锈涂料的性能和效果； 第三，从防腐效果上，开发高性能长效防腐带锈涂 料； 第四，从环保角度上，朝着节约能源和改善施工环 境的方向发展。
4、防霉剂的选择
水性带锈涂料是以水为分散介质,产品一般 呈弱碱性,pH值一般为7～9,贮存温度一般在40 以下。贮存期大多为6～18个月,容易受到微生 物的污染与破坏,因此,在水性带锈防腐涂料的 生产和贮存中易造成产品质量不稳定、变色、 发臭、pH值改变、甚至涨听等现象;涂料干燥 成膜后,会发生变色、松软、附着力降低、失 光、开裂、气泡等现象,从而使涂层失去保护 作用。