水性金属防锈漆的配方及研制之欧阳文创编

欧阳文创编

水性金属防锈漆的配方及

研制

时间：2021.03. 12 创作：欧阳文 郝金雷

（临沂市振方化工原料有限公司）

摘要：通过对乳液、防锈颜料和助剂的深度筛选、合理搭 配，制得了水性快干防锈漆，具有干燥快，耐水性和耐盐雾 性优异，储存稳定性好等优点。

关键词：水性丙烯酸乳液、防锈颜料、金属防锈、耐盐雾 引言

随着全社会对低碳环保理念的不断推进，水性环保型的涂 料势必将成为未来发展的趋势，据相关调查研究，水性防锈 防腐漆具有极大的发展空间，从屮国整体经济发展情况来看, 未来三到五年内水性防锈涂料会出现一个跨越式的发展。 研究和开发用水性漆替代溶剂型油漆是节能减排的需要、 也是保护环境、净化空气、保障人民身体健康的需要。本品 可用水稀释，涂膜具有干燥速度快、耐水性、耐盐雾性好的 优点，既能减少环境污染，又能提升产品的档次，提高企业 的综合竞争力。

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1、实验部分

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1.1主要原材料

去离子水，自制；水性丙烯酸乳液，临沂振方化工公司； 云母氧化铁，上海一品颜料；防闪锈助剂、分散剂、润湿 剂、消泡剂、PH调节剂、其他功能助剂以及流变助剂LT, 均为上海显硕化工公司产品；重质碳酸钙、磷酸锌、沉淀 硫酸顿、三聚磷酸铝均为临沂振方化工公司产品。 1. 2水性金属防锈漆的制备配方：

质量分

原材料名称 去离子水 流变助剂

15

LT 分散剂 润湿剂

云母氧化铁 重质碳酸钙 沉淀硫酸领 磷酸锌 三聚磷酸铝 PH调节剂

丙烯酸乳液 消泡剂 其他助剂 助溶剂 防闪锈助剂

0. 1 0. 5—0. 6 0. 4—0. 5

10 5 7 2.5 2.5 0. 15 50 0. 25 1.0—2.0 0. 5

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制备工艺

0. 5-0. 8

准确称一定量的去离子水加入至分散缸中；

开启搅拌（500r/min左右）,依次加入流变助剂、分散剂、 润湿剂、消泡剂、PH调节剂搅拌5-10分钟；再将颜填料 依次加入，高速分散（1200r/min左右）30分钟； 砂磨机研磨至细度小于30微米，制备好漆浆；

500r/min左右转速下依次加入乳液、成膜助剂、助溶剂、 抗闪锈助剂、增稠剂等，搅拌30-40分钟至充分混合； 检验性能合格后，过滤，包装。 1. 3水性金属防锈漆的性能检测

执行标准 水性丙烯酸树脂料 HG/T4758—2014本 标准于2015年6月正式颁布,为水性金属防护漆提供了标 准基础. 本水性金属防锈漆的性能检测结果:

检测项目 检测结果

容器中的状态 施工性能 表干时间/h 实干时间/h 附着力/级 耐水测试 耐盐水测试

搅拌后均匀，无絮凝颗粒 喷涂2遍无障碍

1 20 1

7d未气泡、未生锈 7d未气泡、未生锈

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耐盐雾测试 2、结果与讨论

2. 1水性成膜物质的选择

7d未气泡、未剥落、未扩蚀

本产品选用综合性能较好的单组份水性丙烯酸树脂乳液作 为成膜物质。通过选择不同型号的水性丙烯酸乳液，配以相 同量的颜填料进行对比试验，结果如下：

上图是在3%的盐水中浸泡7天后的效果。 上图是在盐水喷雾实验机里24H后的效果。 2. 2防锈颜料的选择

确定水性丙烯酸乳液作为成膜物质以后，防锈颜料及

填料的选择至关重要。经过长时间的试验分析，本产品选择 了无毒、环保的改性三聚磷酸铝与具有高效防锈性能的磷酸 锌为防锈颜料，并添加少量有机缓蚀剂5—硝基间苯二酸酯 锌，提高防锈能力。

三聚磷酸铝是一种新型无害高效的防锈颜料，其解离

岀的三聚磷酸根离子可以与金属阳离子交叉螯合，具有极强 的捕捉金属离子的能力，能有效地封闭金属离子形成无机高 分子错合体，钝化金属表面，起到化学防锈的效果。然后它 再慢慢分解为致密的正磷酸皮膜，避免水分、氧气等与金属 表面接触，起到隔绝防锈的效果，因而它具有化学防腐和隔绝 防锈的双重效果。

磷酸锌能生成碱式络合物，增强涂膜的耐水性和附着力,

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也能与Fe形成牢固的配位络合物沉淀层，从而抑制铁锈的 形成和发展。

2. 3涂膜耐水性的改进

水性涂料由于其特殊的结构，其耐水性较差，添加云

母氧化铁可提高漆膜的耐水性。云母氧化铁是一种物理性防 锈颜料，其主要成分是三氧化二铁。由于这种氧化铁具有类 似云母的片状结构，所以称为云母氧化铁。片状的云母氧化 铁粒子交叉地分布在涂膜中，使涂膜的机械强度增加。基料 树脂与云母氧化铁粒子能形成封闭性很好的致密涂层，对水 汽的渗透有良好的抵御作用。同时这种致密的防锈涂层还能 有效防止紫外线对漆膜的降解。 2. 4产品特点

（1）水性金属防锈漆能够用水直接稀释，而且VOC含

量极少，有效减少VOC对环境的影响；

（2） 产品干燥速度快，常温下50-60分钟即可表干，

解决了普通水性防锈漆干燥速度慢的问题，可有效提高生产 效率；

（3） 产品选用三聚磷酸铝、改性磷酸锌和有机缓蚀

剂 作为防锈颜料，能有效提高耐盐雾效果； 3、 结语

通过对原材料的深度筛选，合理搭配，选用特殊的水 性

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丙烯酸乳液作为成膜物质，研制出的金属防锈漆具有卓越 的耐水性、耐盐雾性、耐磨性和良好的储存稳定性。目前江 苏居安涂料有限公司、山东奥丁建材有限公司等多家涂料企 业已经开始批量生产该产品并投入市场，得到了客户的广泛 认可和好评，具有明显的节能优势和突出的社会效益。 作者简介

郝金雷:工程师，主要从事建筑涂料、水性工业漆、胶 粘剂的研发及产品应用工作。

时间：2021.03.12~~ 创作：欧阳文 欧阳文创编