一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料的制作方法

本发明属于钢结构防腐，具体涉及一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料。

背景技术：

1、钢结构具有强韧性好、制作方便、建设周期短等优点，在建筑和工程领域得到广泛的应用。但是钢结构容易腐蚀的缺点给国民经济带来了巨大的损失。钢结构涂装防腐涂料是较为经济合理的腐蚀防护措施之一。但是很多建筑、桥梁、铁塔、管道等复杂钢结构在施工或维修过程中受结构因素限制，只能采用手工或轻便电动工具进行除锈等表面处理，导致钢结构表面有铁锈等腐蚀产物残留，难以达到sa2.5级以上标准。同时，基于环保和健康方面原因，带锈涂装涂料向着水性、高性能、施工方便和环保方向发展。

2、公开号为cn104893494a(一种重防腐高握裹力双涂薄层钢筋用粉末涂料及该钢筋和该钢筋的制作方法和应用)的中国发明公开了一种重防腐高握裹力双涂薄层钢筋用粉末涂料及该钢筋和该钢筋的制作方法和应用，该涂料原料主要采用重防腐底漆和超韧性环氧面漆，重防腐底漆组分包括环氧树脂、固化剂、导电聚合物纳米材料、颜填料、助剂。导电聚合物纳米材料可诱导氧化物薄膜逐渐修复，使重防腐底漆涂层具有自修复功能。然而该涂料为粉末状态，制备底漆涂层时需要将钢筋预热到220～260℃，喷涂到钢筋上的底漆需要经过210～260℃的烘烤才能形成涂层，该涂料不适合作为钢结构的防腐涂层。

3、公开号为cn105017926a(一种用于钢结构的带锈涂装纳米复合含锌防腐涂料)的中国发明专利公开了一种用于钢结构的带锈涂装纳米复合含锌防腐涂料，该涂料原料主要采用甲、乙两组份，甲组份包括环氧树脂、纳米复合防锈组分、还原锌粉、丁醚、二甲苯、丁醇、有机膨润土、云母粉、增韧剂，乙组份包括聚酰胺、二甲苯、丁醇。该涂料的防腐机制包括屏蔽作用和zn的阴极保护作用。该涂料采用大量有机溶剂，不符合目前的绿色环保要求。

4、公开号为cn101104764a(一种钢铁用重防腐涂料及其制备方法)的中国发明专利公开了一种钢铁用重防腐涂料及其制备方法，其涂料原料主要采用硅烷偶联剂包膜的锌粉、氟碳改性丙烯酸树脂和/或环氧树脂、防沉浆、纳米磷酸盐、助剂、有机溶剂。该涂料主要通过zn的阴极保护作用防止钢铁腐蚀，然而，zn的腐蚀产物稍溶于水导致zn涂层的腐蚀率较高，涂层消耗较快；涂料采用有机溶剂，不符合目前的绿色环保要求。

5、公开号为cn102993846b(一种钢结构水性锈面防腐涂料及其制备方法)的中国发明专利公开了一种钢结构水性锈面防腐涂料及其制备方法，其涂料原料主要采用铁锈转化剂、环氧乳液、阳离子苯丙乳液、渗透剂、乙二醇乙醚、分散稳定剂和去离子水。公开号为cn102391732a(水乳环保型钢铁带锈防腐涂装底料)的中国发明专利公开了一种水乳环保型钢铁带锈防腐涂装底料，其涂料原料主要采用苯丙乳液，并采用单宁酸等作为铁锈转化剂。公开号为cn101921516b(一种适用于钢铁表面的水性防腐透明涂料及其制备方法)的中国发明专利公开了一种适用于钢铁表面的水性防腐透明涂料及其制备方法，其涂料原料主要采用水性成膜树脂、水性成膜助剂、纳米级填料、纳米级防锈颜料、分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂、水性流平剂、铁锈转化液、表面活性剂和余量的去离子水。公开号为cn105925030a(一种钢铁用带锈防腐涂料及其制备方法)的中国发明专利公开了一种钢铁用带锈防腐涂料及其制备方法，其涂料原料主要采用纯水、聚氯乙烯树脂、硅橡胶、丙酮、蛭石粉、高岭土、白油、甘油、苯并三氮唑、石油磺酸钡、醋酸乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和过硫酸钾。公开号为cn101372599b(可在生锈钢结构表面施工的环氧重防腐涂料及制备方法)的中国发明专利公开了一种可在生锈钢结构表面施工的环氧重防腐涂料及制备方法，该涂料原料主要采用甲组份(环氧树脂、颜料、填料、助剂、溶剂)和乙组份(腰果油改性环氧固化剂、腰果油改性环氧固化剂、填料、溶剂)。公开号为cn100554348c(钢结构水性带锈防腐涂料及其制备方法)的中国发明专利公开了一种钢结构水性带锈防腐涂料及其制备方法，其涂料原料主要采用苯丙乳液、氧化铁、滑石粉、磷酸、丹宁酸、氢氧化铝、氧化锌、磷酸二氢锌、重铬酸钾、成膜助剂、六偏磷酸钠、邻苯二甲酸二丁酯、消泡剂及水。上述这类钢结构水性带锈涂装涂料的防腐机制是屏蔽作用，通过屏蔽环境中的腐蚀介质而起到防腐作用。涂装涂料一旦破损，破损部位的钢结构基体将发生腐蚀并不断扩展，涂料将失去防腐作用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料。

2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，该涂料由甲、乙两组份混合制成；所述甲组份按重量份包括：去离子水10-20份、丙烯酸聚氨酯50-70份、单宁酸2-5份、纳米三聚磷酸铝2-5份、纳米导电聚合物16-20份；所述乙组份按重量份包括：纳米金红石型钛白粉65-85份、纳米铝酸盐15-35份。

4、本发明的进一步改进在于，所述丙烯酸聚氨酯为水性丙烯酸聚氨酯、改性水性丙烯酸聚氨酯中的一种或组合。

5、本发明的进一步改进在于，所述改性水性丙烯酸聚氨酯是指环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水性双组分丙烯酸酯聚氨酯、自交联型水性丙烯酸聚氨酯杂化体、阳离子型水性丙烯酸酯聚氨酯、高固体含量水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液、丙烯酸乙酯改性水性聚氨酯中的一种。

6、本发明的进一步改进在于，所述纳米导电聚合物为纳米尺寸的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩材料中的一种。

7、本发明的进一步改进在于，所述纳米铝酸盐为纳米铝酸三钙。

8、本发明的进一步改进在于，所述甲组份和乙组份的质量比为1:1-3。

9、本发明的有益效果：

10、1、该涂料采用水为溶剂，不含挥发性有机物(voc)，有利于环境保护和健康保护。

11、2、该涂料含有铁锈转化剂，能够与钢结构表面残留的铁锈作用产生稳定的螯合物钝化层和络合物，转化产物以物理键和化学键形式强有力地附着在钢结构表面，形成一种良好的不溶性保护膜，稳定铁锈和防锈，抑制腐蚀过程。

12、3、该涂料中含有纳米导电聚合物材料，能够使钢结构表面钝化形成一层致密的氧化物薄膜，延缓腐蚀，并且当钢结构表面的氧化物薄膜遭到破坏后，这种导电聚合物材料还可诱导氧化物薄膜逐渐修复，使涂料防腐层具有自修复功能，为钢结构提供持续不断的防腐保护。

13、4、该涂料中含有纳米金红石型钛白粉，具有光催化功能，能够分解吸附于涂层上的有害的有机物质及部分无机物质，起到自清洁和延长涂料防腐寿命作用。

14、5、本发明具有安全、环保、带锈涂装等优点，具有良好的钝化保护和屏蔽保护功能以及涂层自修复、自清洁功能，能够为钢结构提供安全、长效、施工方便的防腐保护。

技术特征：

1.一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，该涂料由甲、乙两组份混合制成；所述甲组份按重量份包括：去离子水10-20份、丙烯酸聚氨酯50-70份、单宁酸2-5份、纳米三聚磷酸铝2-5份、纳米导电聚合物16-20份；所述乙组份按重量份包括：纳米金红石型钛白粉65-85份、纳米铝酸盐15-35份。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，所述丙烯酸聚氨酯为水性丙烯酸聚氨酯、改性水性丙烯酸聚氨酯中的一种或组合。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，所述改性水性丙烯酸聚氨酯是指环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯乳液、水性双组分丙烯酸酯聚氨酯、自交联型水性丙烯酸聚氨酯杂化体、阳离子型水性丙烯酸酯聚氨酯、高固体含量水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液、丙烯酸乙酯改性水性聚氨酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，所述纳米导电聚合物为纳米尺寸的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩材料中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，所述纳米铝酸盐为纳米铝酸三钙。

6.根据权利要求1所述的一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，其特征在于，所述甲组份和乙组份的质量比为1:1-3。

技术总结本发明公开了一种钢结构水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料，属于钢结构防腐技术领域，该涂料由甲、乙两组份混合制成；甲组份按重量份包括：去离子水10‑20份、丙烯酸聚氨酯50‑70份、单宁酸2‑5份、纳米三聚磷酸铝2‑5份、纳米导电聚合物16‑20份；乙组份按重量份包括：纳米金红石型钛白粉65‑85份、纳米铝酸盐15‑35份。本发明钢结构防腐水性带锈涂装自修复自清洁防腐涂料具有良好的钝化保护和屏蔽保护功能以及涂层自修复、自清洁功能，能够为钢结构提供安全、长效、施工方便的防腐保护。技术研发人员：吴强受保护的技术使用者：江苏宜格康名科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29