[发明专利]一种水性防腐涂料及其制备方法与应用

说明书

本申请涉及防腐涂料的技术领域，具体公开了一种水性防腐涂料及其制备方法与应用。本申请提供的水性防腐涂料包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液45‑70份，螯合剂1‑4份和单宁酸溶液15‑25份；进一步的，所述水性防腐涂料还可以包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液53‑65份，螯合剂2‑3份和单宁酸溶液18‑23份；其中，所述螯合剂为柠檬酸、羟基乙酸和乙二胺四乙酸二钠盐的混合物；上述水性防腐涂料的制备方法及其在钢铁金属构件中的应用。本申请提供的水性防腐涂料能够有效去除锈蚀钢铁表面的铁锈，同时提高钢铁的抗腐蚀性能。

技术领域

本申请涉及防腐涂料的技术领域，具体涉及一种水性防腐涂料及其制备方法与应用。

背景技术

据统计，世界上每年的有近总产量十分之一的钢铁发生锈蚀，若不及时对发生锈蚀的钢铁材料进行防腐处理，钢铁材料的外形、色泽、光滑度及力学性能等均会受到严重影响。目前，抑制钢铁锈蚀的主要方法是在钢铁表面涂布防腐涂料，利用防腐涂料的缓蚀、钝化等作用在钢铁表面形成一层保护膜，阻挡外界的水分、氧气等与金属表面接触。但是在钢铁表面涂布防腐涂料前，往往需要将钢铁表面原本的铁锈去除，目前的除锈方法主要有以下几种：人工除锈、喷砂除锈和化学试剂除锈。

上述除锈方法虽然能够去除铁锈，但仍然还存在一些缺陷：一是采用人工除锈的方法，其除锈工作量大，耗时长，还会存在铁锈清除不彻底的问题；二是采用喷砂除锈的方法，除锈成本较高，而且造成的噪音及污染较严重，甚至会降低钢铁材料的厚度，对其力学性能造成不良影响；三是利用化学试剂除锈，该方法需要将生锈的钢铁浸泡于化学液体中，利用铁锈与化学试剂之间的去除钢铁表面的铁锈，但该方法只适用于小型钢铁材料，故使用范围十分有限。

因此，目前急需提供一种新的方式来去除钢铁表面的铁锈，并提高钢铁的防腐性能。

发明内容

为了去除钢铁表面的铁锈、提高钢铁的防腐性能，本申请提供一种水性防腐涂料及其制备方法与应用。

第一方面，本申请提供一种水性防腐涂料，采用如下的技术方案：

一种水性防腐涂料，所述水性防腐涂料包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液45-70份，螯合剂1-4份和单宁酸溶液15-25份。

本申请采用丙烯酸乳液、螯合剂和单宁酸溶液制备出了一种水性防腐涂料，将该水性防腐涂料涂布于含有铁锈的钢铁制品表面，由于铁锈的主要成分为三氧化二铁，在酸性条件下，铁锈能够转化为铁离子，均匀地分散于水性防腐涂料中，实现了钢铁表面铁锈的转化与转移；转移至水性防腐涂料中的铁离子会进一步转化为水性防腐涂料的一部分，与水性防腐涂料一起附着于钢铁制品表面，有效提高水性防腐涂料成膜后的致密性与耐水性，进而增强了基材表面的抗腐蚀性能。

螯合剂的加入既能够保证水性防腐涂料的酸性稳定性，又能增加铁离子在水性防腐涂料中的溶解度和热稳定性，进而提高了涂料的锈转移能力与防腐蚀性能。螯合剂能够与铁锈中的铁离子通过螯合作用形成螯合环，将含有螯合环的化合物称为螯合物，螯合物的结构较稳定，且铁离子周围的螯合环越多，螯合物的稳定性就越高。此外，螯合剂还具有很好的分散性能，能够将三氧化二铁离子均匀地分散在水性防腐涂料中。

单宁酸是一种多羟基化合物，其表面的羟基能够与铁离子发生络合，形成单宁酸铁络合物，该单宁酸铁络合物具有五元网状结构，因此具有良好的致密性与附着力，能够使水性防腐涂料充分地附着在钢铁制品表面，与钢铁基体紧密结合，隔绝了钢铁表面与外界环境(如O₂、H₂O、Cl^-)的接触，进而起到很好的防锈防腐作用。

本申请中，单宁酸溶液的制备方法为：将单宁酸粉加入去离子水中，搅拌均匀，配置成质量浓度为10％的单宁酸溶液。

进一步的，所述水性防腐涂料包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液53-65份，螯合剂2-3份和单宁酸溶液18-23份。