新型水性带锈防锈涂料的研究

新型水性带锈防锈涂料的研究

李艳华;刘迎新;许烨

【摘要】In this paper,glycidyl methacrylate,E-44 epoxy resin and gallic acid are used to synthesize gallate ester rust converter by epoxy ring-opening esterification.The effects of catalyst,temperature and reaction time on property of rust converter are studied.The rust converter is used to prepare the waterborne antirust coatings for rusty substrate.The effects of different emulsion,rust converter,pigment/binder ratio on the properties of the waterborne antirust coatings are studied.The formula is optimized by testing film in terms of their adhesion,impact resistance,salt water resistance and low temperature stability.The results show that the coating can provide the long-lasting anticorrosion performance for steel when using styrene acrylic ester copolymer latex as the main film-forming material,aluminium triphosplate,zinc phosphate,and iron oxide yellow as the pigments,talc and sericite asd the fillers,and the amount of rust converter is 1％,the pigment/binder ratio is 2.5.%采用环氧开环酯化法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯、E-44环氧树脂、没食子酸为原料,制备了一种复合型没食子酸酯转锈剂,考察了催化剂、温度、反应时间对转锈剂性能的影响.采用自制转锈剂制

备了水性带锈防锈涂料,考察了不同乳液、转锈剂用量、涂料颜基比对水性带锈防

锈涂料性能的影响,并通过测试漆膜的附着力、耐冲击性、耐盐水性及低温稳定性

来优选配方.结果表明:优选苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液为主要成膜物质,三聚磷酸铝、磷酸锌、铁黄为防锈颜料,滑石粉、绢云母为防锈填料,转锈剂用量为1％,涂料颜基比为2.5时,涂膜可以实现对钢铁的长效防腐.

【期刊名称】《涂料工业》

【年(卷),期】2017(047)007

【总页数】6页(P45-50)

【关键词】水性防锈涂料;转锈剂;颜基比;防腐

【作者】李艳华;刘迎新;许烨

【作者单位】长沙学院生物与环境工程学院,长沙410022;长沙学院生物与环境工

程学院,长沙410022;长沙学院生物与环境工程学院,长沙410022

【正文语种】中文

【中图分类】TQ635.2

溶剂型带锈防锈涂料含有大量的易挥发有机溶剂及铅、铬等颜料，毒性大，对环境污染严重[1]，而水性带锈防锈涂料以水作为溶剂，减少了涂料VOC的排放，具有安全、环保、易于运输等优点，已成为研发热点[2]。水性带锈防锈涂料根据防锈

机理的不同可以分为稳定型、转化型、渗透型3类。水性带锈涂料的研究主要集

中在水性防锈乳液、转锈剂、防锈颜料等方面[3-7]。

目前磷酸和单宁酸转锈剂应用较多，但受单宁酸种类及单宁酸和磷酸浓度等的影响，磷酸型转锈剂耐水性差，导致涂膜遇水后易泛白、易粉化且稳定性差[8]。没食子

酸结构中含有1个羧基和3个酚羟基，可以与环氧类单体进行反应得到多酚型树脂，而且3个酚羟基也具有很强的络合能力，在酸性条件下能与Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)发生螯合作用形成非常稳定的难溶性的紫罗兰色没食子酸-铁络合物，因此没食子酸

酯可作转锈剂用于制备转化型水性带锈防锈涂料。但到目前为止，很少有研究者用没食子酸酯作为转锈剂。岳华东等[9]采用环氧开环酯化法制备了一种没食子酸酯

转锈剂，然后采用乳液聚合法以自制没食子酸酯为功能性单体合成了水性转锈防锈涂料，转锈速度快，但转化膜对钢铁的附着力和涂膜的耐盐水性有待提高。本研究在此基础上进行了改进，首先在制备没食子酸酯转锈剂的过程中加入了E-44环氧树脂，并研究了E-44环氧树脂的投料比对酯化反应的影响；然后对水性带锈防锈涂料的配方进行了优化，研究了不同乳液、颜基比和转锈剂用量对涂料性能的影响。

1.1 主要原料

甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯丙乳液D-68M、pH调节剂：工业级，美国陶

氏化学；没食子酸：分析纯，上海易蒙斯化工公司；E-44环氧树脂：工业级，宜

春市卓越化工公司；三苯基膦：分析纯，天津大茂化学试剂厂；苯丙乳液AT-3487M、苯丙乳液AT-68A、醋叔丙乳液AT-3128：工业级，安德士化工公司；

自交联水性乳液LR8977：工业级，德国巴斯夫公司；三聚磷酸铝：工业级，郑州宇腾化工公司；磷酸锌：工业级，河南泰和汇金粉体科技有限公司；绢云母：工业级，安徽滁州万桥绢云母厂；滑石粉：工业级，河北鑫旭矿产有限公司；铁黄：工业级，上海众茸实业有限公司；分散剂：工业级，德国efka公司；缓蚀剂：工业级，山东佳仕德科技公司；防霉剂、防冻剂：工业级，成都金山化工公司；杀菌剂：工业级，山东佳仕德科技公司；消泡剂：工业级，德国BYK公司；增稠剂：工业级，美国aqualon化学公司；成膜助剂：工业级，美国eastman公司。

1.2 主要仪器

BOS-60-S数显直流搅拌机：上海成本模型厂；ZNHW数字控温电热套：巩义市

予华有限责任公司；CHI660D电化学工作站：上海辰华仪器有限公司；101G-3

电热鼓风干燥箱：上海德兆仪器仪表有限公司；TT260涂层测厚仪：北京时代之

峰科技有限公司；QFZ-Ⅱ型漆膜附着力试验仪、QCJ型漆膜冲击器：天津市材料试验机厂。

1.3 没食子酸酯转锈剂的制备