[发明专利]一种耐候带锈转锈涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐候带锈转锈涂料。

背景技术

建设生态文明，基本形成节约资源和保护生态环境的产业结构勾画了我国未来五年内产业结构调整的方向。安全、环保成为各行各业追求的目标。防腐涂料是一类有着广泛用途的产品，它优异的性能备受广大消费者的亲睐，但是通常市面上销售的都是溶剂型防腐涂料。这类涂料施工前要求对基材表面进行严格的除锈处理；而且这类涂料以苯或者甲苯作为溶剂，在施工的过程中挥发到空气中，不但严重的伤害了施工人员和消费者的身体健康，而且严重的浪费资源和污染环境。随着我改革步伐的加快和人民生活水平的不断提高，低档溶剂型防腐涂料将完成它的历史使命而退出市场，消费者对中、高档高性能水性防腐涂料的市场需求将会供不应求，由此可见，开发绿色、环保的水性防腐涂料产品不仅可以减少污染，改善环境，而且可以节约资源，降低成本，具有良好的经济效益和社会效益而成为涂料工业的一种发展趋势。这些因素促使各国研究人员对水性产品加大精力进行研究。防腐涂料总的发展趋势是在现有涂料的成果基础上，遵从绿色化（无公害、节省能源）、水性化、高性能及多功能化。加强涂料和涂装一体化的质量管理体系。完整的涂料技术开发、施工和服务管理体系是获得预期防腐目标的基本保证。一个程序化的涂料开发和生产过程管理、合格的人员培训和认证管理、涂装现场的管理体系的建立和完善，是我国防腐涂料领域面临的巨大挑战。

据统计，全世界每年因腐蚀生锈的金属约为年产量的20%以上，由此带来的经济损失约10000亿美元。我国每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4％，超过了火灾、风灾和地震造成的损失的总和，至少达二百亿元，金属腐蚀导致的损失如此严重，特别是钢铁的防腐蚀日益引起人们的关注，其中防止金属腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐蚀涂层，它具有多种特性，首先，它施工方便，适应性强，重涂和修复方便，费用也较低。其次，它可与其他防腐措施配合使用获得较好的防腐效果。据统计，2002年中国防腐涂料总产量53万吨，2004年我国防腐涂料总产量达到近60万吨，销售额超过130亿人民币，估计到2010年，其产量将突破100万吨大关。随着高性能防腐涂料的不断开发和应用，涂料防腐将会越来越显示其在工业领域中的重要性，而且也将会不断扩大防腐涂料的使用范围，也就是说，将会不断为涂料行业开拓出新的市场。

金属腐蚀是包含阳极反应的电化学过程，腐蚀反应中，金属以离子形式进入溶液，阳极反应释放电子，阴极捕获电子发生阴极反应，以维持溶液中离子的电中性电化学腐蚀反应的必要条件是：力学不稳定金属如钢铁；离子型电解质导体，水或其它导电溶液，氢离子或溶解氧等电子接受体。

因此，需要控制可利用的电解质，最好的方法是用涂膜屏蔽，或减少电子接受体如氢离子和溶解氧的浓度。既然钢铁的腐蚀主要是氧气和水分以及某些离子透过高分子膜以后，改变了局部金属表面的电化学性能，形成了原电池，电子可以在金属和溶液中移动所以造成钢铁的腐蚀。那么只要有效的阻隔氧气和各种离子的通道，那么金属的腐蚀就可以杜绝。

长期以来，钢铁表面的防锈涂料大多采用溶剂型防锈涂料，传统的溶剂型涂料不仅易燃，易爆，在贮存、运输、施工时存在诸多不安全因素，而且还含有许多有毒颜料，对环境造成了极大污染，此外，溶剂的价格昂贵，在成膜以后溶剂全部挥发到空气中，这不仅是一种能源的浪费，并且造成严重的环境污染问题。传统的防锈涂料不能在锈蚀的金属表面直接进行涂装，涂装前必须彻底除锈，然后进行磷化钝化处理，这是一项十分繁重的工作，不但劳动强度大，工作效率低，除锈成本也很高，同时锈尘严重地危害施工人员的身体健康。随着环保问题成为人们日益关注的焦点，世界各国相继制定了一系列环保法规、法律和准则，限制了含有机溶剂和重金属的防锈涂料的应用，促使全球涂料业向低毒/无毒、对环境影响最小的方向发展，所以开发一种新型防锈涂料的工作迫在眉睫。

据估计，全球因油漆和黏合剂每年排放到大气的挥发性有机化合物（VOC）就达2000万吨之多，这些挥发性有机物能够直接导致皮肤和人体中毒，甚至癌症的发生。排放到大气中的有机物在光照的作用下还会产生许多活性物质和酸性物，形成化学烟雾、碳氢化合物等，它们在紫外光的作用下会产生臭氧，低层大气中臭氧的浓度过高又会危及生物的生存。挥发到大气中的卤代烃一旦破坏了臭氧层，太阳的高能紫外线就会过量的穿透大气层直达地球表面，直接威胁着人类健康。