本发明属于金属防护防锈领域。更具体地，本发明涉及一种应用于锈蚀金属的水基原位定向防护涂料及其制备方法。
背景技术：
金属材料广泛用于国防和民用领域。金属在自然环境中，尤其是在海水或海雾高腐蚀介质中极易腐蚀生锈。对于已生锈的金属往往需要先用化学和物理方法除去锈蚀产物再进行涂装防护。但是对于一些特殊部件如拖拉机、挖掘机、坦克等的履带板和连接器等在严重锈蚀后无法继续使用而废弃。
技术实现要素：
为解决如上所述的技术问题，本发明提供了一种水基、能与锈蚀层键合成新化合物的高效保护膜，使其可以实现对已锈蚀金属的长期的防锈保护，尤其是在海水或海雾高腐蚀介质中使用的金属部件的防锈保护。
在一个方面中，本发明涉及一种水基原位定向防护涂料，所述涂料包括如下组分：氯乙烯杂化丙烯酸乳液40-50wt％、增稠剂0.1-0.2wt％、分散剂0.5-0.6wt％、防锈颜料6-8wt％、螯合剂8-10wt％、滑石粉20-22wt％、消泡剂0.2wt％、成膜助剂1-2wt％、润湿剂0.3-0.5wt％、醇醚2-5wt％，水余量；其中，各组分总计100wt％。
在优选的实施方式中，所述氯乙烯杂化丙烯酸乳液为氯乙烯、偏氯乙烯和丙烯酸三元共聚乳液；优选为帝斯曼haloflex202。
在优选的实施方式中，所述增稠剂为有机膨润土；优选为海明斯bentonelt。
在优选的实施方式中，所述分散剂为聚羧酸钠溶液；优选为海川h5040。
在优选的实施方式中，所述防锈颜料为磷钼酸锌复合物；优选为纽碧莱nubilox106。
在优选的实施方式中，所述螯合剂选自柠檬酸和羟基乙酸；优选为柠檬酸。
在优选的实施方式中，所述滑石粉为3000目玺金滑石粉。
在优选的实施方式中，所述消泡剂为有机硅改性聚醚；优选为玺金x10。
在优选的实施方式中，所述成膜助剂为醇酯-12；优选为陶氏texanol。
在优选的实施方式中，所述润湿剂为玺金r1050
在优选的实施方式中，所述醇醚为丙二醇甲醚；优选为陶氏丙二醇甲醚。
在优选的实施方式中，所述水为电导率≤50μs/cm的去离子水或脱盐水。
在另一个方面中，本发明提供了一种水基原位定向防护涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将增稠剂和水混合均匀；
(2)加入醇醚、分散剂、滑石粉、防锈颜料和螯合剂，以2000-3000r/min分散均匀；
(3)加入乳液，混合均匀。
(4)加入成膜助剂、润湿剂、消泡剂，混合均匀。
本发明的水基原位定向防护涂料具有如下优点：
(1)本发明的原位定向防护涂料对低、中、高碳钢及合金钢的海水介质的防护性能优秀，特别是已存在锈蚀层的金属部件。
(2)本发明的原位定向防护涂料实膜工艺简单，可刷涂、喷涂和浸涂。
(3)本发明的原位定向防护涂料所制备的保护膜，中性盐雾试验＞500小时，高低温交变湿热＞400小时，附着力(包括已存在锈蚀层)＞1级。
(4)本发明的原位定向防护涂料以水为载体，不含有毒有害物质，有利于生态。
本发明的水基原位定向防护涂料可以在锈蚀层上原位定向生成保护膜，将锈蚀层化学键合成新的金属化合物，覆盖着基体表面，同时提高乳液树脂与基体附着力，阻止锈层扩展，强化防锈功能，延长金属部件的使用寿命。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
本实施例提供了一种水基锈蚀层原位定向防护涂料，该涂料包括如下组分：40wt％haloflex202(帝斯曼)、0.1wt％bentonelt(海明斯)、0.5wt％h5040(海川)、6wt％nubilox106(纽碧莱)、8wt％柠檬酸、20wt％滑石粉(玺金)、0.2wt％x10(玺金)、1wt％texanol(陶氏)、0.3wt％r1050(玺金)、2wt％丙二醇甲醚(陶氏)，21.9wt％去离子水。
制备方法为：
(1)将bentonelt和去离子水混合均匀；
(2)加入丙二醇甲醚、h5040、滑石粉、nubilox106和柠檬酸，以2000-3000r/min分散均匀；
(3)加入haloflex202，混合均匀；
(4)加入texanol、r1050、x10，混合均匀。
实施例2
本实施例提供了一种水基锈蚀层原位定向防护涂料，该涂料包括如下组分：50wt％haloflex202(帝斯曼)、0.15wt％bentonelt(海明斯)、0.6wt％h5040(海川)、8wt％nubilox106(纽碧莱)、10wt％柠檬酸、22wt％滑石粉(玺金)、0.2wt％x10(玺金)、2wt％texanol(陶氏)、0.5wt％r1050(玺金)、5wt％丙二醇甲醚(陶氏)，1.55wt％去离子水。
制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种水基锈蚀层原位定向防护涂料，该涂料包括如下组分：45wt％haloflex202(帝斯曼)、0.2wt％bentonelt(海明斯)、0.5wt％h5040(海川)、7wt％nubilox106(纽碧莱)、9wt％柠檬酸、21wt％滑石粉(玺金)、0.2wt％x10(玺金)、1.5wt％texanol(陶氏)、0.5wt％r1050(玺金)、3wt％丙二醇甲醚(陶氏)，12.1wt％去离子水。
制备方法同实施例1。
分别将实施例1-3应用于10#钢(锈蚀层约0.2-0.5mm，面积20％)、45#钢(锈蚀层约0.3-0.4mm，面积32％)、mn13钢(锈蚀层约0.5-0.6mm，面积36％)，采用喷涂方式在钢材上形成保护膜，自然干燥至实干。干膜厚度60-80微米。
性能测试：
(1)中性盐雾测试
根据《gb/t1771-2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》进行测试并评级。
(2)高低温交变湿热
根据《gb/t2423.4-1993交变湿热试验方法》进行测试并评级。
(3)附着力
根据《gb/t9286-98色漆和清漆-涂膜的划格实验》进行测试并评级。
具体测试结果见表1。
表1
虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。