本发明属于水性工业涂料技术，具体涉及一种带锈涂装底面合一钢结构漆及其制备方法。
背景技术：
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
我国对涂料市场的环保要求越来越高,按涂料使用分散介质可以分为溶剂型涂料和水性涂料，其中溶剂型涂料的挥发性有机化合物及有毒物质对人体造成严重伤害,这种涂料不仅浪费资源，污染环境，还给生产制造单位和施工场所带来安全隐患，如火灾，爆炸等，未来溶剂型涂料将会慢慢被淘汰，而现有的水性工业防锈漆大都是不能带锈涂装，需要将钢板底材处理至不低于sa2.5级，并在返锈前涂装，不然就会有闪锈、早锈和附着力差的现象，且同类的水性工业漆大都有底漆和面漆之分，这样施工较为复杂，不利于降低能耗和节约人工成本和材料成本。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种配方合理，可直接用于生锈的钢材，并且无闪锈早锈问题，只需同一漆料涂装二道或二道以上即可，安全环保、性能优异的带锈涂装底面合一钢结构漆。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液55-65%、消泡剂0.1-0.2%、基材润湿剂0.15-0.25%、润湿分散剂0.1-0.3%、钛白粉2-20%、磷酸锌5-9%、防闪锈剂0.3-0.5%、二丙二醇丁醚3-4%、氨水0.1-0.2%、增稠剂0.4-0.6%、防腐剂0.05-0.1%和去离子水10-20%。
进一步的，所述一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.15%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.3%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.35%。
进一步的，所述一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.2%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.4%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.25%。
进一步的，所述一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.2%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.5%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.15%。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种带锈涂装底面合一钢结构漆的制备方法，包括以下步骤：
1）取去离子水放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入润湿分散剂和消泡剂，然后将分散速度调整为1200r/min，分散10min，得到第一分散混合液，备用；
2)在步骤1)制得的混合分散液中依次加入钛白粉、磷酸锌和防腐剂，然后将分散速度调整为1500r/min，继续分散10min，得到第二分散混合液，备用；
3)将步骤2)得到的第二混合分散液注入到砂磨机中研磨，控制其细度≤35um，温度≤50℃，得到研磨物料，然后将得到的研磨物料从砂磨机中倒出，备用；
4)在步骤3)倒出研磨物料后的砂磨机中加入去离子水，清洗砂磨机内的残余浆料，然后将去离子水和砂磨机内的残余浆料一起砂磨出来，得到残余研磨物料，备用；
5)将步骤3)得到的研磨物料和步骤4)得到的残余研磨物料放入搅拌机内，以100r/min的速度搅拌5min，使其混合均匀，得到色浆，备用；
6）取丙烯酸聚合物乳液放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入消泡剂、基材润湿剂、步骤5）得到的色浆、防闪锈剂、二丙二醇丁醚、增稠剂、防腐剂、氨水和去离子水，分散10min，得到混合漆料，备用；
7）将步骤6）得到的混合漆料的温度控制在50℃以下，调ph值至8-8.5，粘度调至80~90ku/30℃，然后将分散机调至600r/min，搅拌5min，得到漆料，备用；
8）将步骤7）得到的漆料送检喷板和刷板，合格后，然后过100目滤网，再将过滤后得到的漆料进行包装，即可得到本发明的带锈涂装底面合一钢结构漆。
本发明采用的一款专门用于金属防腐的阴离子型丙烯酸乳液，此乳液的耐水性，耐盐水性和耐盐雾性能优异，且本发明采用的磷酸锌是一种白色无毒的防锈颜料，是防锈腐蚀效果优异的新一代无毒性，无公害的防锈颜料，它能够有效的替代含有重金属铅、铬的传统防锈颜料，是使用效果理想的防锈颜料新品种，磷酸锌在三价铁离子具有很强的缩合能力，这种磷酸锌的根离子与铁阳极反应，可形成以磷酸铁为主体的坚固的保护膜，这种致密的钝化膜不溶于水、硬度高，附着力优异呈现出卓越的防锈性能，由于磷酸锌基因具有很好活性，能与很多金属离子作用生成络合物，因此，具有良好的防锈效果，磷酸锌不含铅等有重金属、无毒、无污染，对皮肤也无刺激作用，热稳定性好、防锈好、防锈力强，专用防闪锈剂在施工和干燥过程起到防闪锈作用，通过磷酸锌防锈颜料和专用防闪锈剂搭配使用，制得的漆料性能稳定，防锈能力强，且安全环保，对人体无害。
本发明的有益效果是：本发明通过采用丙烯酸聚合物乳液、消泡剂、基材润湿剂、润湿分散剂、钛白粉、磷酸锌、防闪锈剂、二丙二醇丁醚、氨水、增稠剂、防腐剂和去离子水相互搭配使用，制得一种配方合理，可直接用于生锈的钢材，只需同一漆料涂装二道或二道以上即可，不会出现闪锈早锈问题，安全环保、性能优异的带锈涂装底面合一钢结构漆。
具体实施方式
实施例1
一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.15%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.3%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.35%。
一种带锈涂装底面合一钢结构漆的制备方法，包括以下步骤：
1）取去离子水8.5%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入润湿分散剂0.2%和消泡剂0.1%，然后将分散速度调整为1200r/min，分散10min，得到第一分散混合液，备用；
2)在步骤1)制得的混合分散液中依次加入钛白粉20%、磷酸锌6%和防腐剂0.05%，然后将分散速度调整为1500r/min，继续分散10min，得到第二分散混合液，备用；
3)将步骤2)得到的第二混合分散液注入到砂磨机中研磨，控制其细度为35um，温度为50℃，得到研磨物料，然后将得到的研磨物料从砂磨机中倒出，备用；
4)在步骤3)倒出研磨物料后的砂磨机中加入去离子水2%，清洗砂磨机内的残余浆料，然后将去离子水和砂磨机内的残余浆料一起砂磨出来，得到残余研磨物料，备用；
5)将步骤3)得到的研磨物料和步骤4)得到的残余研磨物料放入搅拌机内，以100r/min的速度搅拌5min，使其混合均匀，得到色浆，备用；
6）取丙烯酸聚合物乳液58%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入消泡剂0.1%、基材润湿剂0.2%、步骤5）得到的色浆、防闪锈剂0.3%、二丙二醇丁醚3%、增稠剂0.5%、防腐剂0.05%、氨水0.15%和去离子水0.85%，分散10min，得到混合漆料，备用；
7）将步骤6）得到的混合漆料的温度控制在50℃以下，调ph值至8.2，粘度调至80ku/30℃，然后将分散机调至600r/min，搅拌5min，得到漆料，备用；
8）将步骤7）得到的漆料送检喷板和刷板，合格后，然后过100目滤网，再将过滤后得到的漆料进行包装，即可得到本发明的带锈涂装底面合一钢结构漆。
在本实施例步骤1）中所述消泡剂为乳化硅油，所述润湿分散剂0.2%为焦磷酸钠0.1%和聚丙烯酸钠0.1%。
在本实施例步骤6）中所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述基材润湿剂为脂肪酸甲酯，所述增稠剂0.5%为羧甲基纤维素0.2%和聚丙烯酰胺0.3%。
在本实施例中所述防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。
实施例2
一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.2%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.4%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.25%。
一种带锈涂装底面合一钢结构漆的制备方法，包括以下步骤：
1）取去离子水8.5%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入润湿分散剂0.2%和消泡剂0.1%，然后将分散速度调整为1200r/min，分散10min，得到第一分散混合液，备用；
2)在步骤1)制得的混合分散液中依次加入钛白粉20%、磷酸锌6%和防腐剂0.05%，然后将分散速度调整为1500r/min，继续分散10min，得到第二分散混合液，备用；
3)将步骤2)得到的第二混合分散液注入到砂磨机中研磨，控制其细度为30um，温度为30℃，得到研磨物料，然后将得到的研磨物料从砂磨机中倒出，备用；
4)在步骤3)倒出研磨物料后的砂磨机中加入去离子水2%，清洗砂磨机内的残余浆料，然后将去离子水和砂磨机内的残余浆料一起砂磨出来，得到残余研磨物料，备用；
5)将步骤3)得到的研磨物料和步骤4)得到的残余研磨物料放入搅拌机内，以100r/min的速度搅拌5min，使其混合均匀，得到色浆，备用；
6）取丙烯酸聚合物乳液58%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入消泡剂0.1%、基材润湿剂0.2%、步骤5）得到的色浆、防闪锈剂0.4%、二丙二醇丁醚3%、增稠剂0.5%、防腐剂0.05%、氨水0.15%和去离子水0.75%，分散10min，得到混合漆料，备用；
7）将步骤6）得到的混合漆料的温度控制在50℃以下，调ph值至8.5，粘度调至90ku/30℃，然后将分散机调至600r/min，搅拌5min，得到漆料，备用；
8）将步骤7）得到的漆料送检喷板和刷板，合格后，然后过100目滤网，再将过滤后得到的漆料进行包装，即可得到本发明的带锈涂装底面合一钢结构漆。
在本实施例步骤1）中所述消泡剂为乳化硅油，所述润湿分散剂0.2%为焦磷酸钠0.1%和聚丙烯酸钠0.1%。
在本实施例步骤6）中所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述基材润湿剂为脂肪酸甲酯，所述增稠剂0.5%为羧甲基纤维素0.2%和聚丙烯酰胺0.3%。
在本实施例中所述防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。
实施例3
一种带锈涂装底面合一钢结构漆，包括以下重量百分比的原料：丙烯酸聚合物乳液58%、消泡剂0.2%、基材润湿剂0.2%、润湿分散剂0.2%、钛白粉20%、磷酸锌6%、防闪锈剂0.5%、二丙二醇丁醚3%、氨水0.15%、增稠剂0.5%、防腐剂0.1%和去离子水11.15%。
一种带锈涂装底面合一钢结构漆的制备方法，包括以下步骤：
1）取去离子水8.5%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入润湿分散剂0.2%和消泡剂0.1%，然后将分散速度调整为1200r/min，分散10min，得到第一分散混合液，备用；
2)在步骤1)制得的混合分散液中依次加入钛白粉20%、磷酸锌6%和防腐剂0.05%，然后将分散速度调整为1500r/min，继续分散10min，得到第二分散混合液，备用；
3)将步骤2)得到的第二混合分散液注入到砂磨机中研磨，控制其细度为32um，温度为40℃，得到研磨物料，然后将得到的研磨物料从砂磨机中倒出，备用；
4)在步骤3)倒出研磨物料后的砂磨机中加入去离子水2%，清洗砂磨机内的残余浆料，然后将去离子水和砂磨机内的残余浆料一起砂磨出来，得到残余研磨物料，备用；
5)将步骤3)得到的研磨物料和步骤4)得到的残余研磨物料放入搅拌机内，以100r/min的速度搅拌5min，使其混合均匀，得到色浆，备用；
6）取丙烯酸聚合物乳液58%放入分散缸中，以1000r/min的速度分散，同时依次加入消泡剂0.1%、基材润湿剂0.2%、步骤5）得到的色浆、防闪锈剂0.5%、二丙二醇丁醚3%、增稠剂0.5%、防腐剂0.05%、氨水0.15%和去离子水0.65%，分散10min，得到混合漆料，备用；
7）将步骤6）得到的混合漆料的温度控制在50℃以下，调ph值至8.3，粘度调至85ku/30℃，然后将分散机调至600r/min，搅拌5min，得到漆料，备用；
8）将步骤7）得到的漆料送检喷板和刷板，合格后，然后过100目滤网，再将过滤后得到的漆料进行包装，即可得到本发明的带锈涂装底面合一钢结构漆。
在本实施例步骤1）中所述消泡剂为乳化硅油，所述润湿分散剂0.2%为焦磷酸钠0.1%和聚丙烯酸钠0.1%。
在本实施例步骤6）中所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述基材润湿剂为脂肪酸甲酯，所述增稠剂0.5%为羧甲基纤维素0.25%和聚丙烯酰胺0.25%。
在本实施例中所述防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。
实验例
实验对象：本发明实施例1、实施例2和实施例3得到的漆料，将本发明的漆料作为实验组、普通的水性涂料作为对照组一、特制的带锈涂装漆料作为对照组二。
实验方法：分别使用本发明实施例的三组漆料在除锈至sa2.5级的钢板上喷涂，通过对比本发明三个实施例中防闪锈剂的加入量，得出闪锈抑制性的结果；然后分别使用本发明漆料、对照组一和对照组二的漆料对除去浮锈的钢板和除锈至sa2.5级的钢板进行喷板，并对其进行性能测试记录。
表一为本发明实施例对闪锈抑制结果具体记录：
表一
表二为三组漆料在除去浮锈的钢板上的喷板性能测试记录：
表二
表三为三组漆料在除锈至sa2.5级钢板上的喷板性能测试记录：
表三
结合表一至表三，通过对比本发明实施例防闪锈剂的加入量对闪锈的抑制结果，可以得知，当防闪锈剂用量为0.5%时，在除去浮锈的钢板上喷涂，漆膜表面无锈点，证明本发明产品可以做到带锈涂装，且通过本发明漆料与对照组一和对照组二喷涂性能的对比，可以看出，本发明的带锈涂装底面合一钢结构漆不起泡、不脱落、不生锈、不易失光和不变色，性能优异。
本发明的有益效果是：本发明通过采用丙烯酸聚合物乳液、消泡剂、基材润湿剂、润湿分散剂、钛白粉、磷酸锌、防闪锈剂、二丙二醇丁醚、氨水、增稠剂、防腐剂和去离子水相互搭配使用，制得一种配方合理，可直接用于生锈的钢材，只需同一漆料涂装二道或二道以上即可，不会出现闪锈早锈问题，安全环保、性能优异的带锈涂装底面合一钢结构漆。