陳中華 *，劉文杰，陳海洪，陳劍華，張鴻

（1.華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510640；2.廣州集泰化工有限公司，廣東 廣州 510520）

水性多功能帶銹防銹涂料的研制

陳中華1,2,*，劉文杰1，陳海洪2，陳劍華2，張鴻2

（1.華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510640；2.廣州集泰化工有限公司，廣東 廣州 510520）

以偏堿性的苯丙乳液為主要成膜物，優(yōu)選出磷酸鋅為防銹顏料，并從4種不同成分的轉(zhuǎn)銹劑中選擇了一種與該苯丙乳液相容性好并且轉(zhuǎn)銹效果優(yōu)異的轉(zhuǎn)銹劑——2611，制備了水性帶銹防銹涂料。研究了轉(zhuǎn)銹劑2611和磷酸鋅的用量、涂層的顏料體積濃度(PVC)對(duì)帶銹涂料機(jī)械性能和防腐性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)轉(zhuǎn)銹劑2611的用量為配方總量的5%、磷酸鋅的用量為配方總顏填料的21%、顏料體積濃度為33%時(shí)，制得了一種集滲透型、穩(wěn)定型和轉(zhuǎn)化型3類帶銹防銹涂料特性于一體的多功能帶銹防銹涂料，其綜合性能較佳，耐鹽霧腐蝕時(shí)間達(dá)到240 h以上，耐水性超過(guò)15 d。

帶銹防銹涂料；苯丙乳液；轉(zhuǎn)銹劑；磷酸鋅

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵的防腐蝕研究越來(lái)越引起人們的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因鋼鐵的腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占全球GDP的4%左右。因此，人們通過(guò)各種不同的方式對(duì)鋼鐵進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。使用防腐涂料防護(hù)是最有效也是最簡(jiǎn)單的防護(hù)方式。傳統(tǒng)的防腐涂料在施工之前，需要采用噴砂、手工或電動(dòng)工具等除銹方法對(duì)鋼鐵基材表面進(jìn)行表面處理，處理之后才能最大限度地發(fā)揮防腐涂料的作用。但是一些大型鋼鐵設(shè)備及含復(fù)雜結(jié)構(gòu)鋼鐵設(shè)備很難人工除銹完全甚至無(wú)法除銹，從而影響了漆膜的保護(hù)功能，而且鋼鐵的表面處理費(fèi)用大(大概占整個(gè)涂裝工藝的 40%左右)，因此，一種可以省去鋼鐵表面處理工藝的防腐涂料應(yīng)運(yùn)而生，人們稱之為帶銹防銹涂料。當(dāng)前的帶銹防銹涂料主要分為穩(wěn)定型、滲透型和轉(zhuǎn)化型 3種。其中，穩(wěn)定型帶銹防銹涂料主要是利用成膜物質(zhì)的反應(yīng)基團(tuán)或者活潑的防銹顏料如磷酸鹽的水解產(chǎn)物與鐵銹中活潑有害成分——鐵銹酸——反應(yīng)，生成穩(wěn)定的配合物，從而阻止鐵銹的進(jìn)一步擴(kuò)散。它能使鐵銹穩(wěn)定，但也存在轉(zhuǎn)銹慢、不能將鐵銹完全轉(zhuǎn)化等缺點(diǎn)。滲透型帶銹防銹涂料主要是利用漆料對(duì)鐵銹的潤(rùn)濕滲透作用將鐵銹分隔并包圍，使之與外界腐蝕介質(zhì)隔離，從而使鐵銹穩(wěn)定。但該類涂料不與鐵銹發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能解決基本的活潑鐵銹酸的問(wèn)題，存在的鐵銹有擴(kuò)展的潛在危險(xiǎn)，一般只適用于輕微生銹鋼鐵表面的防護(hù)。轉(zhuǎn)化型帶銹防銹涂料又叫反應(yīng)型帶銹防銹涂料，它主要是通過(guò)能夠與鐵銹反應(yīng)的轉(zhuǎn)銹劑將鐵銹反應(yīng)成惰性的配合物，這類配合物作為一種惰性填料填充在漆膜中。其常用的轉(zhuǎn)銹劑有單寧酸、磷酸、水楊酸等[1]有機(jī)或無(wú)機(jī)酸，該類涂料可以在短時(shí)間內(nèi)將鐵銹轉(zhuǎn)化并生成穩(wěn)定的物質(zhì)，可以用于鐵銹稍厚的鋼鐵表面的防護(hù)。

水性涂料是以水作為溶劑和稀釋劑，由成膜物、顏填料、助劑和水組成。它克服了傳統(tǒng)的溶劑型涂料有毒、有害、易燃、易爆等弊端，具有無(wú)毒無(wú)味、使用方便、安全環(huán)保、節(jié)約資源等特點(diǎn)；其作為一種環(huán)保型涂料，近年來(lái)得到越來(lái)越快速的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)銹劑和防銹顏料等的選擇，制備了一種可在30 μm以內(nèi)銹層上使用的水性帶銹防銹涂料，并考察了顏料體積濃度對(duì)漆膜性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原料

轉(zhuǎn)銹劑2611，上海盈水貿(mào)易有限公司；磷酸、單寧酸，天津市大茂化學(xué)試劑廠；植酸，黃山市興成植酸有限公司；苯丙乳液，巴德富實(shí)業(yè)有限公司；磷酸鋅，廣西化工研究院；氧化鋅、三聚磷酸鋁，石家莊市鑫盛化工有限公司；潤(rùn)濕分散劑，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司；防閃銹劑，夏縣運(yùn)力化工有限公司；防霉劑，廣州冠志化工有限公司；纖維素類增稠劑，美國(guó)羅門(mén)哈斯公司；聚氨酯締合型增稠劑，德謙(上海)化學(xué)有限公司。

1.2 主要儀器

JSF-400型攪拌砂磨分散多用機(jī)，上海普申化工機(jī)械有限公司；QHQ涂膜鉛筆劃痕硬度儀，天津市科聯(lián)材料試驗(yàn)機(jī)廠；BGD302漆膜沖擊器，廣州標(biāo)格達(dá)實(shí)驗(yàn)室儀器用品有限公司；QTX漆膜柔韌性測(cè)定器，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；CZ290A型精密型鹽水噴霧試驗(yàn)機(jī)，眾志檢測(cè)設(shè)備有限公司；WYSK-100X讀數(shù)顯示鏡，上海舒耀儀器設(shè)備有限公司；VECTOR 33型傅里葉變換紅外光譜儀，德國(guó)Bruker公司。

1.3 水性帶銹涂料及涂膜的制備

水性帶銹涂料的基礎(chǔ)配方如下(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)：

按照配方中的量，依次在水中加入轉(zhuǎn)銹劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、部分消泡劑、防閃銹劑、部分增稠劑，攪拌均勻之后緩慢加入顏填料，再高速攪拌20～30 min，使細(xì)度小于50 μm。然后在低速攪拌下加入乳液、成膜助劑及剩余的消泡劑，最后添加剩余的增稠劑調(diào)節(jié)黏度，過(guò)濾，即得水性帶銹防銹涂料成品。

把制得的涂料按照GB/T 1727-1992《漆膜一般制備法》制備漆膜，漆膜厚度大概在50～70 μm，然后在常溫下干燥7 d。

1.4 測(cè)試與表征

1.4.1 漆膜初期耐水性能測(cè)試

制得的漆膜在常溫條件下放置12 h，然后進(jìn)行滴水實(shí)驗(yàn)，48 h內(nèi)觀察漆膜變色、起泡、生銹情況。

1.4.2 轉(zhuǎn)銹劑2611紅外光譜測(cè)試

使用傅里葉變換紅外光譜儀，采用KBr壓片法進(jìn)行測(cè)試。首先利用壓片機(jī)將KBr壓片，然后將2611滴到薄片上，烘干后進(jìn)行紅外光譜測(cè)試。

1.4.3 水性帶銹涂料漆膜性能測(cè)試

硬度按照GB/T 6739-2006《色漆和清漆 鉛筆法測(cè)定漆膜硬度》測(cè)試，附著力按照GB/T 1720-1979(1989)《漆膜附著力測(cè)定法》測(cè)試，沖擊強(qiáng)度按照 GB/T 1732-1993《漆膜耐沖擊測(cè)定法》測(cè)試，柔韌性按照GB/T 1731-1993《漆膜柔韌性測(cè)定法》測(cè)試，常規(guī)耐水性按照GB/T 1733-1993《漆膜耐水性測(cè)定法》測(cè)試，耐鹽霧性(5% NaCl)按照GB/T 1771-1991《色漆和清漆 耐中性鹽霧性能的測(cè)定》測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 轉(zhuǎn)銹劑的選擇和用量確定

2.1.1 轉(zhuǎn)銹劑的選擇

轉(zhuǎn)銹劑是帶銹防銹涂料的重要組成部分，它直接影響了涂料的帶銹防腐性能。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上常用的轉(zhuǎn)銹劑有磷酸、單寧酸、亞鐵氰化鉀、植酸、草酸等以及由它們復(fù)合使用的磷酸-單寧酸、植酸-單寧酸等。由于考慮人體健康和環(huán)保的原因，亞鐵氰化鉀已經(jīng)逐漸被淘汰。本實(shí)驗(yàn)選擇了常規(guī)的磷酸、單寧酸、植酸和有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑2611等4種轉(zhuǎn)銹劑分別與一種偏堿性的苯丙乳液復(fù)配，4種轉(zhuǎn)銹劑的pH及其與苯丙乳液復(fù)配后的破乳情況如表1所示。由表1可以得出，磷酸和植酸由于本身的酸性太強(qiáng)，易造成乳液破乳，只有弱酸性的單寧酸和2611適用于偏堿性的苯丙乳液。

分別用2611轉(zhuǎn)銹劑、單寧酸和乳液按照轉(zhuǎn)銹劑占配方總量的4%進(jìn)行復(fù)配，刷涂在銹板上觀察它們各自的轉(zhuǎn)銹情況，如圖1a、1b所示。

表1 4種轉(zhuǎn)銹劑的pH及其與苯丙乳液復(fù)配對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響Table 1 pH values of four kinds of rust converters and the effect of their addition on the stability of a styrene-acrylic emulsion

對(duì)比圖1a和1b可以發(fā)現(xiàn)，2611轉(zhuǎn)銹劑轉(zhuǎn)黑成膜效果好于單純的單寧酸，而且單寧酸單獨(dú)使用時(shí)轉(zhuǎn)銹后會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。這是因?yàn)閱螌幩岜旧淼臐B透性較弱，單獨(dú)使用時(shí)它只能夠與鐵銹的表層反應(yīng)，鐵銹內(nèi)層反應(yīng)不充分，造成內(nèi)部區(qū)域難以充分成膜，故表現(xiàn)為開(kāi)裂現(xiàn)象。因此，選擇了低沸點(diǎn)的異丙醇[2]作為滲透劑和單寧酸按照1∶1的質(zhì)量比復(fù)配作為轉(zhuǎn)銹液，轉(zhuǎn)銹情況如圖1c所示?？梢钥闯?，加了滲透劑之后成膜效果較好，不產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

圖1 生銹鋼板上不同轉(zhuǎn)銹劑的轉(zhuǎn)銹效果Figure 1 Rust converting effect on rusty steel plate treated with different rust converters

進(jìn)一步用轉(zhuǎn)銹劑和乳液的復(fù)配物在銹板上噴涂制備漆膜，分別測(cè)試了 2611及單寧酸+異丙醇與乳液復(fù)配物的初期耐水性、耐鹽霧性能和常規(guī)耐水性能，結(jié)果如表2所示。由表2可以看出，添加了單寧酸+異丙醇轉(zhuǎn)銹劑的涂料由于單寧酸本身的親水性造成了漆膜的初期耐水性和防腐性能的下降，對(duì)帶銹防銹涂料的性能起不到促進(jìn)作用；而添加2611轉(zhuǎn)銹劑的體系所制備的漆膜的初期耐水性能正常，并且漆膜的常規(guī)耐水性能和耐鹽霧性能具有很大的提高。因此，本實(shí)驗(yàn)選定2611轉(zhuǎn)銹劑作為帶銹防銹涂料的轉(zhuǎn)銹劑。

表2 2種復(fù)配轉(zhuǎn)銹劑對(duì)漆膜性能的影響Table 2 Effect of the blending of two kinds of rust converters on coating performance

2.1.2 2611轉(zhuǎn)銹劑用量的確定

在帶銹防銹涂料中，轉(zhuǎn)銹劑的用量是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。用量過(guò)少時(shí)銹層不能夠完全轉(zhuǎn)化，用量過(guò)多則造成不必要的原料浪費(fèi)。因此，本試驗(yàn)分別選取2611轉(zhuǎn)銹劑占配方總量的3%、4%、5%、6%、7%作對(duì)比試驗(yàn)，根據(jù)2611轉(zhuǎn)銹劑和苯丙乳液復(fù)配制備的清漆漆膜的耐水性能和耐鹽霧性能來(lái)確定2611轉(zhuǎn)銹劑的最佳用量，測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3 轉(zhuǎn)銹劑2611的用量對(duì)漆膜性能的影響Table 3 Effect of the dosage of rust converter 2611 on coating performance

由表3可以看出，添加2611轉(zhuǎn)銹劑后，漆膜的耐水、耐鹽霧性能都有一定的提高，并且隨著2611用量的增加，漆膜的耐水、耐鹽霧性能也相應(yīng)地提高；當(dāng)添加量增至5%時(shí)，漆膜的耐水、耐鹽霧性能達(dá)到最佳；繼續(xù)提高轉(zhuǎn)銹劑用量時(shí)，漆膜的耐水、耐鹽霧性能基本不變。因此，綜合性能和成本因素，將2611轉(zhuǎn)銹劑用量定為配方總量的5%。

2.2 防銹顏料的選擇和用量的確定

2.2.1 防銹顏料的選擇

防銹顏料在帶銹防銹涂料中具有非常重要的作用，它一方面通過(guò)自身的水解產(chǎn)物與鐵銹中的活潑鐵銹酸反應(yīng)，生成穩(wěn)定的配合物，從而阻止鐵銹的進(jìn)一步擴(kuò)散，使鐵銹穩(wěn)定；另一方面，它起到常規(guī)防銹顏料的作用，與其他顏填料一起賦予漆膜較好的防銹性能和物理機(jī)械性能。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇了能夠與活潑鐵銹酸反應(yīng)的氧化鋅顏料以及具有水解作用的活性顏料磷酸鋅和改性三聚磷酸鋁，并比較三者對(duì)漆膜性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 不同防銹顏料對(duì)漆膜防腐性能的影響Table 4 Effects of different anti-rust pigments on corrosion protection of the coating

通過(guò)表 4可以看出，防銹顏料的加入可大大提高漆膜的耐水、耐鹽霧等防腐性能。其中，能夠與活潑鐵銹酸直接反應(yīng)的氧化鋅顏料的防腐效果在 3種防銹顏料中較差，而具有水解作用的活性顏料磷酸鋅和改性三聚磷酸鋁的防腐效果較好?？紤]性價(jià)比因素，成本較低的磷酸鋅更具有優(yōu)勢(shì)。因此，確定磷酸鋅為本實(shí)驗(yàn)體系的防銹顏料。磷酸鋅主要通過(guò)其水解作用產(chǎn)生磷酸根離子，一方面與鐵銹酸作用，生成一種配合物，使鐵銹穩(wěn)定；另一方面能夠與腐蝕面上的鐵離子反應(yīng)，生成難溶致密的磷酸鋅鐵配合物[3]，沉積在鐵基表面，從而起陽(yáng)極極化作用。

2.2.2 防銹顏料磷酸鋅用量的確定

確定防銹顏料之后，防銹顏料的用量就顯得尤為關(guān)鍵。防銹顏料過(guò)少，難以充分發(fā)揮防腐蝕效果；防銹顏料過(guò)多，則造成不必要的浪費(fèi)甚至降低漆膜的防腐性能。因此，選擇不同用量的磷酸鋅(以占填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)，按照基礎(chǔ)配方制備漆膜，相關(guān)性能測(cè)試如表5所示。

表5 磷酸鋅用量對(duì)漆膜性能的影響Table 5 Effect of the amount of zinc phosphate on coating performance

由表5可看出，當(dāng)磷酸鋅用量由9%增至21%時(shí)，漆膜的耐鹽霧性能明顯增強(qiáng)；用量由21%增至30%時(shí)，漆膜的耐鹽霧性能基本不發(fā)生變化；而繼續(xù)增至 39%時(shí)，漆膜的耐鹽霧性能反而下降。漆膜耐鹽霧性能隨著防銹顏料磷酸鋅的用量增加呈現(xiàn)先提高后下降的趨勢(shì)，是由于當(dāng)防銹顏料過(guò)少時(shí)，防銹顏料未能夠形成連續(xù)的通道，所以防銹顏料增加耐鹽霧性能提高；而防銹顏料過(guò)多時(shí)，易造成防銹顏料間的團(tuán)聚，分散效果變差，漆膜的防腐性能下降。因此，本實(shí)驗(yàn)體系中防銹顏料磷酸鋅的量確定為占配方中顏填料總量的21%。

2.3 顏料體積濃度(PVC)對(duì)漆膜性能的影響

涂料的顏料體積濃度是指在干膜中顏料所占的體積分?jǐn)?shù)，它對(duì)漆膜的性能具有很大的影響。當(dāng)PVC過(guò)低時(shí)，乳液中的顏填料過(guò)少，顏填料粒子不能形成連續(xù)的結(jié)構(gòu)[4]，使顏填料難以充分發(fā)揮作用，導(dǎo)致漆膜性能不好；而PVC過(guò)高時(shí)，乳液中顏填料過(guò)多，乳液難以完全覆蓋所有的顏填料，造成顏填料堆積，會(huì)使漆膜的致密性下降，影響漆膜的性能。因此，找到最佳的PVC對(duì)于保證漆膜的性能具有重要意義。本文研制的水性帶銹防銹涂料主要用于帶銹鋼板，當(dāng)涂料施工于該基材上時(shí)，轉(zhuǎn)銹劑、乳液等液體會(huì)通過(guò)滲透作用滲入鐵銹中并與之作用，所以會(huì)造成體系PVC升高，因此，帶銹涂料的PVC不能太高。試驗(yàn)選定PVC分別為25%、28%、33%、38%和43%，測(cè)試了不同PVC對(duì)漆膜耐鹽霧性能和其他性能的影響。

2.3.1 不同PVC對(duì)漆膜耐鹽霧性能的影響

圖2是不同PVC的漆膜耐鹽霧腐蝕150 h 和240 h后的照片。由圖2可以看出，隨著涂層PVC的提高，漆膜的耐鹽霧性能呈現(xiàn)先變好后變差的趨勢(shì)。在耐鹽霧測(cè)試150 h后，PVC為43%的涂層基本失效，PVC為25%和28%的涂層開(kāi)始出現(xiàn)銹蝕，而PVC為33%和38%的涂層完好；當(dāng)耐鹽霧測(cè)試進(jìn)行到240 h之后，PVC為25%和28%的涂層也基本失效，PVC為33%和38%的涂層也出現(xiàn)了銹蝕，其中PVC為33%的漆膜表面銹蝕更少，所以PVC為33%的涂層耐鹽霧性能更加優(yōu)異。這是由于PVC過(guò)大，涂層致密性不夠，腐蝕介質(zhì)易滲入基材中，造成涂層破壞；PVC過(guò)小，顏填料粒子難以形成連續(xù)的結(jié)構(gòu)，不能充分發(fā)揮其對(duì)腐蝕介質(zhì)的阻隔作用，同樣導(dǎo)致涂層易被破壞。

2.3.2 涂料PVC對(duì)漆膜其他性能的影響

不同PVC漆膜性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可以看出，隨著涂層PVC的提高，附著力、柔韌性、耐沖擊性出現(xiàn)不同程度的下降；而耐水性能則隨著PVC的提高呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，其中PVC為33%是最佳點(diǎn)，這與涂層耐鹽霧性能隨PVC變化的測(cè)試結(jié)果吻合。綜合涂層的物理機(jī)械性能和防腐蝕性能，確定本實(shí)驗(yàn)涂層的PVC為33%。

2.4 水性帶銹防銹涂料的作用機(jī)理初步探討

首先對(duì)轉(zhuǎn)銹劑2611進(jìn)行傅里葉紅外光譜分析，結(jié)果如圖3所示。

圖2 不同PVC漆膜鹽霧腐蝕試驗(yàn)150和240 h后的照片F(xiàn)igure 2 Photos of the coatings with different PVC values after salt spray test for 150 h and 240 h

表6 不同PVC漆膜性能測(cè)試結(jié)果Table 6 Performance test results of the films with different PVC values

圖3 轉(zhuǎn)銹劑2611的紅外譜圖Figure 3 FT-IR spectrum of rust converter 2611

由圖3的紅外譜圖可以看到，3 459 cm-1是羥基的振動(dòng)伸縮峰，3 052 cm-1是不飽和烴中C─H的伸縮振動(dòng)峰，1 613 cm-1和1 509 cm-1是苯環(huán)的骨架振動(dòng)譜帶，1 364、1 246、1 183和1 094 cm-1譜帶表示了磷酸酯基團(tuán)的存在。因此，可以推測(cè)出2611轉(zhuǎn)銹劑是一種含多酚基的芳基磷酸酯類轉(zhuǎn)銹劑。磷酸酯結(jié)構(gòu)賦予轉(zhuǎn)銹劑優(yōu)異的滲透性，多酚基結(jié)構(gòu)與鐵銹反應(yīng)生成難溶的配合物，形成惰性填料。這正與2611轉(zhuǎn)銹劑具有很強(qiáng)的滲透性和轉(zhuǎn)銹能力相符合。

鋼鐵零件在自然大氣條件下存放，由于空氣中的氧氣和水蒸氣的作用會(huì)生成鐵銹。鐵銹是一種復(fù)雜的混合物[5]，主要成分包括活潑鐵銹酸(FeOOH)、Fe2O3和Fe3O4。本實(shí)驗(yàn)所制備的帶銹涂料首先是利用轉(zhuǎn)銹劑2611的強(qiáng)滲透性使之進(jìn)入疏松的鐵銹中，并與鐵銹發(fā)生作用，生成一種難溶的惰性配合物；然后利用活潑防銹顏料磷酸鋅的水解作用產(chǎn)生磷酸根離子，而磷酸根離子能夠與Fe2+、Fe3+形成配合物從而起到穩(wěn)銹作用。所以本實(shí)驗(yàn)所制備的帶銹防銹涂料是一種集滲透型、穩(wěn)定型和轉(zhuǎn)化型 3類帶銹防銹涂料特性于一體的多功能帶銹防銹涂料。

3 結(jié)論

(1)從4種不同的轉(zhuǎn)銹劑中選擇出了一種與偏堿性苯丙乳液相容性好、轉(zhuǎn)銹效率高的轉(zhuǎn)銹劑2611，當(dāng)該轉(zhuǎn)銹劑用量為配方總量的5%時(shí)，能夠達(dá)到最佳的性價(jià)比。

(2)選擇了具有水解作用的磷酸鋅作為防銹顏料，確定其最佳用量為配方總顏填料的 21%。當(dāng)涂層中的顏料體積濃度為 33%時(shí)，涂層的性能達(dá)到最佳：附著力1～2級(jí)，鉛筆硬度1H，柔韌性1 mm，正、反沖擊強(qiáng)度分別為50和40 kg·cm，耐鹽霧試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到240 h以上，耐水性能測(cè)試超過(guò)15 d。

(3)所研制的涂料是一種集滲透型、穩(wěn)定型和轉(zhuǎn)化型等 3類帶銹防銹涂料特性于一體的多功能環(huán)保型帶銹防銹涂料。該涂料不含磷酸、植酸等強(qiáng)酸性轉(zhuǎn)銹劑，具有良好的配套性能。

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Preparation of multifunctional waterborne rust-tolerant anti-rust coating

CHEN Zhong-hua*, LIU Wen-jie,CHEN Hai-hong, CHEN Jian-hua, ZHANG Hong

A waterborne rust-tolerant anti-rust coating was prepared with alkaline styrene-acrylic emulsion as main film-forming material, optimized zinc phosphate as anti- rust pigment, and a rust converter 2611, which is selected from four kinds of rust converters with different components and has good compatibility with the styrene-acrylic emulsion as well as excellent rust-converting effect.The effects of the dosages of rust converter 2611 and zinc phosphate and the pigment volume concentration (PVC)on mechanical and corrosion protection properties of the rust-tolerant anti-rust coating were studied.The results showed that a multifunctional rust-tolerant anti-rust coating can be obtained with rust-converter 2611 5% of the total weight of the formulation and zinc phosphate 21% of the total content of pigments and fillers at a PVC of 33%, having good comprehensive performance and integrated functions of three kinds of rusttolerant anti-rust coatings (i.e.penetration-type, stabilizationtype, and conversion-type coatings)and being able to endure salt spray corrosion test for 240 h and water resistance test over 15 d.

rust-tolerant anti-rust coating; styrene-acrylic emulsion; rust converter; zinc phosphate

College of Materials Science and Engineering, South China University of Technology,Guangzhou 510641, China

TU561.67

A

1004-227X (2013)12-0068-05

2013-08-09

陳中華（1963-），男，湖北鄂州人，博士，教授，博導(dǎo)，主要從事高分子材料的成型加工、有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備以及納米(復(fù)合)涂料的制備等研究工作。

(E-mail)cezhchen@scut.edu.cn。

韋鳳仙]