[发明专利]一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料及其制备方法和应用。采用了超高碱值合成磺酸钙作为原料，做油转水处理后，使用安全环保的生物基富里酸转化剂把无定型碳酸钙转化成具有阻隔腐蚀介质的片层碳酸钙。为进一步提升涂层防腐蚀性能，在反应过程中引入可参与转化反应的水溶性氧化石墨烯，使氧化石墨烯在转化反应中实现片层重新排布，补充片层碳酸钙的边界缝隙，增强对腐蚀介质的阻隔，以此为基础制备一种水性磺酸钙空腔防腐涂层，其防腐性能可优于溶剂型、全固含型空腔防腐产品。

技术领域

本发明属于防腐材料领域，特别涉及一种应用于汽车空腔防腐涂层的水性磺酸钙空腔防腐涂层材料。

背景技术

近年来，我国汽车工业快速发展，国内的汽车产量也在不断攀升，汽车在市场上的保有量逐渐增大，与此同时暴露出的腐蚀问题也越来越多。尤其在汽车的车门、前后机舱盖、裙边等空腔位置，极易出现穿透性锈蚀，从而影响整车的使用寿命、行车安全以及外部美观。目前汽车行业普遍使用溶剂型防腐蜡产品来解决空腔锈蚀，其优点是防腐性能良好，操作简便，目前已逐步替代了传统的空腔注蜡的方式。但是溶剂型防腐蜡选用的溶剂主要为苯类、酯类以及烷烃类物质，特点是挥发性较强，易燃易爆，安全风险高，对人体刺激性强、危害大。目前，欧、美、日等国家已按相关标准实施了控制VOC(可挥发性有机物)的强制管理制度，我国也在2012年3月提出了《乘用车内空气质量评价指南》，所以诸多汽车企业对VOC的排放逐渐重视。因此为满足汽车企业使用需求和消费者的消费需求，研发一种水性、极低VOC的空腔防腐涂层材料来代替现有的溶剂型防腐蜡材料是亟待解决的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性、极低VOC的空腔防腐涂层材料，用于汽车空腔防腐涂层，其防腐性能优于溶剂型防腐蜡。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，按重量份配比，由水性磺酸钙30～50份、去离子水5～10份和水性自干树脂20～30份制成。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述水性磺酸钙制备方法包括如下步骤：取超高碱值合成磺酸钙和乳化剂分散在去离子水中，常温搅拌0.5～1h后，物料变为金黄色粘稠液体，然后加入富里酸水溶液，搅拌升温至85～95℃，最后加入水溶性氧化石墨烯，继续搅拌3～5h，得水性磺酸钙。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述超高碱值合成磺酸钙为超高碱值合成磺酸钙T106E，碱值大于500mgKOH/g。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述乳化剂为非离子型乳化剂OP-13、OP-15和OP-20的组合，按质量比，OP-13:OP-15:OP-20＝1:2:1。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述水溶性氧化石墨烯的制备方法包括如下步骤：取氧化石墨超声分散于水中，然后加入氢氧化钾水溶液超声反应1～2h，最后加入氯乙酸超声反应3～5h，反应结束后，反应物用去离子水洗涤，离心去除上清液，将所得黄色膏状产物冷冻干燥，得水溶性氧化石墨烯。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，氢氧化钾水溶液的质量百分浓度为20～30％；按质量比，氧化石墨:氢氧化钾水溶液:氯乙酸＝20～25:15:4。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述富里酸水溶液的质量百分浓度为30～50％；按质量比，超高碱值合成磺酸钙:乳化剂:去离子水:富里酸水溶液:水溶性氧化石墨烯＝35～55:1:20:8:3。

优选地，上述的一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料，所述水性自干树脂是玻璃化转变温度(TG)大于65℃的水性单组份丙烯酸树脂。

一种水性磺酸钙空腔防腐涂层材料的制备方法，包括如下步骤：将水性磺酸钙和去离子水加入搅拌釜中搅拌1～2h，然后加入水性自干树脂，继续搅拌30min，混合均匀。