水性环保负离子防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水性环保防腐材料技术领域，具体说是一种水性环保负离子防腐涂料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 钢结构材料由于自质量轻、延性好等特点，已成为大空间建筑最主要的结构形式。 钢材具有抗震，抗弯等特性，但在户外气候、日昼温差、作用下，其力学性能会迅速降低，随 着钢结构建筑物的迅速发展，钢结构防腐保护技术问题更加突出，所以必须对钢结构进行 防腐保护，以防止钢构的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等下降。
[0003] 钢构物件表面的防腐涂料的应用需求已随日新月异的工业发展渗透到了各个应 用领域，日常的装潢材料到冶金、石油、机车、船舶、路桥、污水处理、工业地坪等领域的实际 应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，这 些领域又对防腐涂料的品种和性能、配套和施工提出了更高、更新的要求，进而推动了传统 溶剂型品种的改进提高和高性能品种的开发和应用，特别是特种功能型水性防腐涂料更成 为发展的热点。
[0004] 目前传统溶剂型防腐涂料，也还存在一些缺点，如含有大量的溶剂、V0C等有毒挥 发物质，在施工过程中挥发造成对环境的污染严重，且成本较高，某些品种的防腐涂料物理 性能不够理想，导致钢结构在长期户外严酷过程中难以长久保护的防腐蚀性能，大量的金 属需要回炼、更换设备及构件造成资源和能源的严重浪费，甚至引发灾难事故造成直接经 济损失等等。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种水性环保负离子防腐涂料，能在被涂 覆基材表面形成有效防腐蚀保护，装饰性强、能耗低、能够释放负离子且使用寿命长。
[0006] 本发明另一个所要解决的技术问题在于，提供一种水性环保负离子防腐涂料的制 备方法，其工艺简单，易于实施，以便能高效、节能地制备出能在被涂覆基材表面形成有效 防腐蚀保护，装饰性强、能耗低、释放负离子且使用寿命长的水性环保负离子防腐涂料。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明首先提供如下技术方案:一种水性环保负离子防腐 涂料，其配方以质量百分计包含本发明的目的将通过以下技术措施来实现:生产原料包括 质量百分比的下述各组分:水性环氧树脂乳液20~40%、水性聚氨酯乳液10~20%、水性氟树 脂乳液5~10%、水性纳米负离子浆料10~15%、水性润湿分散剂1~3%、水性消泡剂0.1~1%、 附着力促进剂1~3%、无铅防锈颜料5~10%、防污剂0.5~2.5%、成膜助剂5~10%和去离子水 5 ~25%〇
[0008] 进一步地，所述水性环氧树脂乳液为水性聚氧乙烯接枝环氧树脂乳液或聚氧丙烯 链端的环氧树脂乳液中的一种或其组合;所述水性聚氨酯乳液为多元醇的聚酯型或聚醚型 的一种或组合。该聚氨酯乳液能够赋予涂膜良好的柔韧性和施工性，以满足于各种滚涂、淋 涂、喷涂、刮涂、刷涂、浸涂的施工形式，在各种形状不一的异形基材工件施工条件。
[0009] 进一步地，所述水性氟树脂乳液为水性三氟氯乙烯型氟树脂乳液或水性乙烯基醚 型氟树脂乳液的一种或组合，该氟树脂乳液具有优异的耐老化性、耐温差性、耐盐碱盐雾性 和高硬度等特点，保证涂料的性能持久性，有效提高涂膜的耐沾污能力。
[0010] 进一步地，所述水性负离子浆料为是电气石纳米粉体且固体物的质量百分含量15 ~30%的水性纳米负离子衆料，电气石纳米粉体的粒径为50~80nm，其中，电气石纳米粉体 包含有纤维电气石粉体和晶体电气石粉体中的至少一种。
[0011] 进一步地，所述水性润湿分散剂为六偏磷酸钠类或炔二醇乙氧基化合物类润湿分 散剂;所述水性消泡剂为水性非硅酮脂肪酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的一 种。
[0012] 进一步地，所述附着力促进剂为硅烷、钛酸盐、锆酸盐或复合羧基磷酸酯中的一 种。
[0013] 进一步地，所述无铅防锈颜料为安息香酸锌、磷钼酸锌或磷酸钛的一种或几种。
[0014] 进一步地，防污剂为水性纳米杂化硅油或辛基三乙氧基改性硅油的一种。
[0015] 进一步地，成膜助剂为丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚的一种或其组合;所述去离子水 为去除杂质的自来水。
[0016] 另一方面，本发明还提供一种以上任一项所述的水性环保负离子防腐涂料的制备 方法，其方法如下：按配方的质量百分比计，把水性环氧树脂乳液滴加到水性聚氨酯乳液 中，搅拌分散5~lOmin，然后滴加水性氟树脂乳液，搅拌分散5~lOmin，然后将预先制得的 水性纳米负离子浆料滴加，搅拌分散15~30min，再加入占去离子水总质量的5~10%的去离 子水加入到分散缸中，在400~600rpm的转速下搅拌20~30min，然后加入无铅防锈颜料、剩 下的去离子水组分，再加入水性消泡剂、硅烷、防污剂，在1000~1200rpm的转速下加入成膜 助剂，继续分散25min~40min，测得粘度为(40±2)s后过滤后出料，即得到水性环保负离子 防腐涂料。
[0017] 进一步地，所述水性纳米负离子楽;料的制备步骤是:按照质量百分计，电气石粉体 15~30%，润湿分散剂2~12%，去离子水40~70%，其中，所述电气石粉体为纤维电气石粉体 和晶体电气石粉体中的至少一种，依次加入去离子水、水性润湿分散剂搅拌均匀，然后边搅 拌边缓慢加入电气石粉体，粉体加完后高速分散30分钟，开启研磨机，进行循环研磨，研磨 时间大约为3~5h，得到固含量为15~30%、中位粒径在50~80nm浆料。纳米分散体颗粒粒度 分布均匀且非常稳定，常温下保存期长，与大多成膜物质均有良好的相容性，纳米粒子化后 的50~80nm纤维电气石粉体和晶体电气石粉体，成分是以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状 结构的硅酸盐物质，类质同象发育，因其热电性和压电性，使其极性离子在平衡位置振动而 引起偶极矩变化产生远红外波段的电磁辐射，纳米粒子处理后的纤维电气石、晶体电气石 在特定的粒径内，具有实现负离子释放、天然无味、填充细微空隙三重功能的性能。纳米粒 径的纤维电气石粉体和晶体电气石粉体中的成分具有热电性和压电性，添加于涂料中，利 用空气中气体分子电离的作用机理，能在自然界太阳热能远红外线、紫外线、放射线、光电 效应催离下，引起成分晶体之间的电势差，能够充分激发自身特有的自由离子、不纯物离子 和离子性物质共同构成的能量可以快速、强烈地以负离子及微电流的形式释放出来，这静 电高达100万电子伏特，从而使空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并 使它转化为空气负离子并恒久释放。
[0018] 采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果:本发明的水性环保负离子 防腐涂料可永久性以涂层形式涂覆在多种钢铁五金等材质表面，在对基材形成具有封闭性 强、防腐蚀、耐磨刮、耐酸碱、抗冲击的有效保护的同时，产生能够释放对周围环境有益的负 离子，负离子对人类居住环境的改善有极大的帮助作用，对发展环保产业、节约能源、保护 环境、实现污染物的低排放、促进人与自然的和谐关系具有重要意义。此外，本发明的水性 环保负离子防腐涂料装饰性强、能耗低、释放负离子且使用寿命长，可广泛应用于五金钢 构、工程机械、机车船舶、路