新型水性带锈防锈涂料的研究
新型水性(铁红)带锈防锈漆

溶
性
除 锈
防
锈
涂
料
该 涂料是 以 植物靴 质浓 缩物和 多种 除锈防 锈添加 剂和 助剂 等 反 应 机理 配 制 而 成
,
,
根 据化 学转 化
、
络合
可 直接 涂刷 于 带 有锈 蚀 的钢 铁 表 面
,
,
将铁 锈迅速 彻 底 转化 为稳
。
定的络合 物 而 牢 固 地 结合 于 钢 铁表面
干 燥快
、
,
。 。
,
,
,
每 吨综合 成 本 3 5 0 0
技 术 转让费 面 议
。
新型水
性
(铁 红 )
带 锈
防锈
漆
该 漆是 根据 国 际 涂料 工 业发 展 方 向 而 研 究 成功 的 一 种 以 水作为 溶剂 的新 产 品
品既 可 直接 涂 ( 喷 ) 刷在 有 锈 蚀 的 金 属 表 面 上 自行 化 学除 锈 防 锈
、
船舶
、
机械设 备
,
钢铁 结构 厂 房
。
、
铁栏 杆等 除
:
锈防 锈 防 腐工 程
、
据 统计每 省年需 用量 在 50 0 吨 以 上ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
,
.
市 场 潜力 很 大
厂 房 15 0 m
2
,
生产 设备
反应
釜 搅拌机 年产 15 0 吨 设 备投 资 2 5 万 元 工 人 0 1 名 元 出厂 价 7 0 00 元 无 三废
,
。
产
也可 用 于 无 锈蚀 的
金 属表 面 和 非 金 属 表 面 的 防 护 家有关标 准的 要 求
水性防腐涂料研究进展与应用现状

水性防腐涂料研究进展与应用现状摘要:水性防腐涂料是防腐涂料的分支,也是防腐涂料未来的发展方向之一,面对全球发生金属腐蚀的问题,直接经济损失已经有目共睹,展开金属防腐蚀方法的研究具有重大的意义,能够减少腐蚀所带来的危害。
其中较为常见的方法是在金属表面涂上一层防腐涂层,可以隔绝金属本体和腐蚀介质的接触。
我国现代工业科技不断的发展,大量的高质量防腐涂料已经应用在建筑行业、交通行业、电力行业等不同的产业中,传统的防腐涂料较为容易挥发,并且有机溶剂含量较高,容易形成大气污染。
根据环境保护口号的号召,具有环保性能的水性防腐涂料应运而生,虽然这种材料并没有实现 VOC零排放,但是已经从根本上改变了涂料的化学特性,弥补了传统防腐涂料的不足之处。
关键词:水性防腐涂料;研究进展;应用现状引文:人民生活水平不断的提高带来了思想觉悟的进步,人们开始意识到环境保护的重要性。
随着我国环保法规的日益完善,世界各国包括我国在内鼓励并推广使用绿色节能环保高效的涂料新产品。
水性材料是低污染的代表,使用水性涂料有利于资源的合理利用和配置,有效防止环境污染,维护人体身体健康,VOC含量较少,不含有害物质HAP。
也正是因为以上这些优势,水性防腐涂料已经成为未来研究的重点,相对于其他的材料类型,水性涂料施工操作方式较为简单,应用面较为广阔,已经成为现代施工的首选品种。
本文围绕着水性防腐涂料研究进展与应用现状展开论述,希望为有关工作者提供一些参考和建议。
一、水性防腐涂料研究进展(一)作用原理从水性防腐涂料的作用和原理角度来看,其主要的作用包括以下几点:首先是屏蔽作用。
工作人员可以在金属表面涂上防腐层,阻断基体和外部空气的不良接触,从而达到防腐蚀的效果和目的;其次是钝化作用,氧化物质和金属发生化学反应会形成镀化膜,镀化膜厚度不厚并且致密性较强,较为牢固[1]。
镀化作用的发生能够使金属失去原有的活性,延缓腐蚀的速度。
同时,水性防腐涂料的作用还包括电化学保护,可以在涂料中添加一些活泼金属物质,牺牲阳极保护阴极,采取这样的手段能够防止基础金属层遭受化学物质的腐蚀和破坏。
水性铁红丙烯酸防锈漆的研究

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
漆膜颜色及外观 细度 - !. 黏度 / 涂 + % 杯 0 - 1 硬度 / 摆杆仪 0 柔韧性 - .. 附着力 - 级 固体含量 - 3 干燥 表干 - 5 时间 实干 - 5 冲击强度 - 67・ 8. 耐硝基性 耐汽油性 / !"":溶剂汽油, !% 5 0 耐盐水 / 23 ;<=>? )! 5 0 耐盐雾 / (* 5 0
"$ (
乳液聚合工艺 丙烯酸系乳液聚合,采用单体预乳化方法。将配
方量的各单体 ,-、.)、+))、++)、)) 与交联单体 乳化剂 01 ’ #"、 烷基硫酸钠等投入三囗烧瓶中 /+)、 预乳化, 在搅拌下加入助剂, 停止搅拌, 加入蒸馏水, 搅 静置 #8 =?@, 反复操作, 使乳化均匀, 移到 拌 8 =?@ 后,
分液漏斗。将蒸馏水加入到装有温度计、 冷凝回流器、 搅拌器与加料漏斗的四囗烧瓶中。 开搅拌加热, 升温至 加引发剂过硫酸钾, 并开始滴加预乳化液, 在! ;" A , 滴加速度以控制温度保持在 ;" < ;8A 为宜, B 内加完。 保温 ! B 后,冷却至 8" A 以下,加入防霉剂与杀菌剂 待配 后, 过滤出料。 得到固体含量为 %87 左右的乳液, 漆用。
o26试验仪器1000ml三口烧瓶1500ml四口烧瓶温度计冷凝回流器分液漏斗电动搅拌机电炉桶压器与加料漏斗等27乳液配方乳液配方如表3所列乳液配方原料名称质量分数丙烯酸正丁酯ba苯乙烯st丙烯酸aa甲基丙烯酸maa1甲基丙烯酸甲酯mma一羟甲基丙烯酰胺nma过硫酸钾kszoop一10及烷基硫酸钠去离子水240150j5205604io49000028乳液聚合工艺丙烯酸系乳液聚合采用单体预乳化方法将配量的各单体stbamaammaaa与交联单体1乳化剂op一10烷基硫酸钠等投人三口烧瓶中预乳化在搅拌下加入助剂停止搅拌加入蒸馏水搅拌5rain后静置15min反复操作使乳化均匀移到分液孺斗将蒸馏水加人到装有温度计冷凝回流器搅拌器与加料漏斗的四口烧瓶中开搅拌加热升温至7o加引发剂过硫酸钾并开始滴加预乳化液在2内加完
新型水性带锈底漆的研究开发

2 . 2 . 2 涂料制备 。将2 — 9 按重量 比依 次加入到 1 中 ,经 高速分散机混合均 匀后 ,进入砂磨机研磨 至细度  ̄3 0 u m, 在高速搅拌 下加入 1 0 到分散均匀 ,在低速搅拌下依 次加入 1 1 - 1 6 ,搅拌 均匀 后包 装。 2 . 2 - 3 水性 带锈 底漆的技术指标如表3 所示。
2 0 1 3 年第1 3 期
( 总 第 2 5 6 期)
中 l c 圜 H I ¨ 高 ^ H j 毒 t ¨ 揍 E C ¨ t 二 . T 全 E 避 l i £ s
( C N O . 1 3 . 2 0 1 3 u mu l a t i v e t y NO. 2 5 6)
( 上接 第 1 6 2 页)
多相分散体至 少 由两种不 同的聚合物组成 。这两种不 同的 聚合物 通常有 着不 同 的玻璃化 温度 T g( 软/ 硬 )。低T g 的
参考文献
[ 1 】 中华人 民共 和 国知识 产权局 . 审查指 南[ M] .北 京 知识产权 出版社 。2 0 1 0 :1 3 0 . 2 7 7 .
3 . 2 防锈颜料 的选择 虽然成 膜基料树脂对涂料 的性 能有决定性影 响 ,但是 防锈颜 料的 品种 和用量 以及基料树脂与 防锈颜料 的相互 作 用 对涂料的稳定性 、物理 机械性能 ,尤其是涂层 的耐蚀 防
膜 。这样设计 的原 因是为了用高 聚合物来填充到整个 聚
合物体系 中形成 一个 个独立 间隔 。这样 不仅增加 了聚合物 抗渗能力 ,还增大了机械强度和耐化学性。所以A C 2 4 0 3 形
新颖 性或创造性 。可能 由于本 申请撰写 的说明书也一样 简 略 ,申请人 已经没有修改余地 ,只能视撤 了。
阻燃水性带锈涂料研究

( . a ia oma ol e Hn ia 2 2 01 h n 1 Hn n n N r l l g , a n n 3 0 ,C ia;2 Hn i n A t it dcn l n a i n 2 2 0 ,C i ) C e . a n ni oi Me i e P a Hn n 3 0 1 h n a b c i t a a
摘
要 :介 绍 一 种 通 过 转 化 组分 、成 膜 组 分 和 助 剂 组 分 接 技 改 性 研 制 而成 的 涂 料 。 它籍 着 化 学 作 用
将 铁 锈 转 化 为 不再 被 氧 化 锈 蚀 的 稳 定 的配 位 化 合 物 ,形 成 一层 的 保 护 性 漆 膜 ,能 抑 制 再 生 锈 ,成 为 金 属 油 漆 所 需 的底 漆 ,可 以和 多 种 面 漆 配 套 使 用 ,且 为 水 性 阻燃 耐 高 温 ,漆 膜 耐 水 耐 化 学 腐 蚀 。
( eO 为 0 8 m 而 F F, .3 n e为 0 2 6 n 。 因 此 ,铁 . 8 m) 锈 只能 在铁 的 表 面 形 成 一 层 疏 松 多 孔 的 氧 化 皮 ,不
化为稳定 的络合物 。另外 ,受 石油资源及环保法 规
对 有 机 挥 发 物 质 的 限 制 等 因 素 的 影 响 ,涂 料 工 业 正 积 极 地 朝 水 性 方 面 发 展 , 因此 ,水性 防 腐 涂 料 的研
该 涂 料 是 一 种 新 型 的带 锈 防 锈 涂 料 ,可 以直 接
不 同 而 成 分 不 一 。 在 大 气 中 ,主 要 成 分 为 F ,・ eO
涂 刷 在铁 锈 为 2 0—8 m 的 钢 铁 表 面 ,使 铁 锈 转 0
未来水性防锈剂的趋势分析

未来水性防锈剂的趋势分析
未来水性防锈剂的趋势分析包括以下几个方面:
1. 可持续性:未来水性防锈剂将更加注重环境友好性和可持续性。
随着环保意识的提高,对于使用化学物质的限制越来越多,未来的水性防锈剂将更加注重使用环保原材料和低碳排放技术。
2. 高效性:未来水性防锈剂将更加追求高效性能。
随着技术的不断进步,新型的水性防锈剂将具有更强的抗腐蚀和抗氧化能力,更长的保护期限和更好的耐久性。
3. 多功能性:未来水性防锈剂将趋向于多功能化。
除了防锈功能外,未来的水性防锈剂可能会融合其他功能,如抗污染、抗黄变、自修复等,以提供更全面的保护效果。
4. 智能化:随着物联网和智能技术的发展,未来的水性防锈剂可能会引入智能化技术,比如实时监测防锈涂层的腐蚀情况,提供自动修复功能或通过数据分析优化防锈涂层的配方。
5. 应用扩展:未来水性防锈剂的应用领域可能会有更广泛的扩展。
除了传统的金属表面防锈外,未来的水性防锈剂可能会应用于其他材料的防护,如木材、塑料等,以适应多样化的需求。
总体而言,未来水性防锈剂的趋势将是环保可持续、高效多功能、智能化和应用广泛。
这些趋势将推动水性防锈剂行业的创新和发展。
防锈涂料研究报告

防锈涂料研究报告一、研究背景防锈涂料,是应用于金属防护领域中的一种涂料。
它可以有效地阻止金属材料的锈蚀,延长其使用寿命,对相关行业的发展和生产具有重要的作用。
目前市场上已有很多种不同类型的防锈涂料,但是随着相关行业的不断发展和技术进步,我们需要不断更新和研究更为先进、效果更好的涂料种类。
二、研究内容本次研究旨在探究几种不同类型的防锈涂料的性能差异及其应用范围,以及分析目前市场上的最新发展趋势。
三、研究方法本次研究采用实验分析和文献调研相结合的方法进行,主要分为以下几步:1. 选取不同类型的防锈涂料进行实验,对其在模拟环境中防锈效果进行评估。
2. 通过对市场上最新的防锈涂料种类进行了解和调研,分析其性能优劣和应用领域。
3. 将实验和调研结果进行综合分析,总结出涂料种类的优缺点以及未来发展趋势。
四、研究结果通过实验和文献调研,我们得出了以下结论:1. 传统型有机防锈涂料这种防锈涂料是应用比较普遍的一种,具有涂敷性好、干燥快、存储期长等优点,但是它的抗腐蚀性能较差,只适用于一些常温常压下的环境。
2. 焊接前用防锈剂这种涂料适用于需要提前对某些金属材料进行防锈处理的环境,通过涂抹到金属材料表面可以避免在焊接过程中因高温氧化而导致的锈蚀。
但是由于其使用范围较窄,限制了其开发和应用。
这是近年来涂料行业发展的新型防锈涂料,由于其成分为无机物质,因此抗腐蚀性能较好,而且因无机物质的特性,该涂料具有耐高温、硬质、耐磨、不易剥落等优点。
但相应的缺陷是施工难度大、不易配制等,因此也需要不断的研究和改进。
通过以上结果分析,我们可以看出不同类型的防锈涂料各有优势和缺陷,通过对其特性进行尽可能详细的了解,并结合实际情况对不同类型的涂料进行搭配使用和开发,可以达到更为理想的防锈效果。
五、结论1. 不同类型的防锈涂料各有优劣,应根据实际需要进行选择和搭配使用。
2. 无机防锈涂料是防锈涂料的未来发展方向,但目前存在的问题需要不断进行研究和改进。
水性防腐涂料研究进展.

水性防腐涂料一.水性防腐涂料现状水性防腐材料目前涂料领域有着广泛的应用。
由于水是他们是主要溶剂,水也可以用来清洗和稀释水性涂料,它们几乎没有溶剂味道,同时,使用水性涂料也可给用户带来较低的成本,如快干可以节省时间,低燃性可以降低保险费用,较少的室内通风可以减少能耗,以及不需要溶剂和清洗剂上的花费,使用单层涂层配套,可以省去停工时间和架设脚手架的费用等。
但是,其在低温和相对湿度高时水分挥发慢。
并由于水的表面张力高,因此配方中也必须引入一些助剂来改善漆膜对颜料和基料的湿润性。
这些助剂对漆膜的耐水性和渗透性有负面的影响,另外与溶剂型涂料相比,水性涂料的成膜性能对涂料性能的影响至关重要,这是因为它在0℃以下会结冰。
二.材料性质需求:致密性:水性金属防腐漆需要彻底有效地隔绝空气中水气与底材(被涂物的接触。
干附着力:水性金属防腐漆与底材密接程度。
依国家规范测试方法,其等级可区分为0 至7,计8 级;而0 级为最佳。
干燥的涂膜除了具有良好的致密性和良好的干附着力以外,还要有非常好的湿附着力。
这样的水性金属防腐漆涂膜既具有很好的阻水性,渍水若干小时后又具有相当好的湿附着力来抵抗生锈和起泡。
耐盐雾:通常的测试标准是300 小时。
抗闪锈: 闪锈是水性金属漆的一个独有的现象,指的是被水性涂料涂覆的易氧化的金属表面漆膜干燥前,在金属表面产生圆形的锈斑。
就这几个性质需要,故而需要掌握几个关键:1树脂:水性树脂是水性漆的核心,而高性能的树脂是水性金属防腐漆成功最重要的因素。
在水性金属防腐漆的配方中,必须选择有高附着力和高防湿,防水性能的树脂,。
2颜料: 颜料必须具有优异的防锈性、涂膜抗起泡性和膜下钢板耐腐蚀性。
值得推荐的环保防锈颜料有:美国哈罗克斯颜料公司的HALOX SZP-391 和HALOX SW-111,磷酸锌铁MHH-LXT(优异,羟基亚磷酸锌,改性的无机颜料(磷酸锌,三聚磷酸铝等。
跟铬酸盐或铅盐相比较就防锈性和抗起泡性而言:磷酸锌铁MHH 好许多,而HALOXSZP-391/HALOX SW-111 和羟基亚磷酸锌跟其相当或更优越。
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新型水性带锈防锈涂料的研究李艳华;刘迎新;许烨【摘要】In this paper,glycidyl methacrylate,E-44 epoxy resin and gallic acid are used to synthesize gallate ester rust converter by epoxy ring-opening esterification.The effects of catalyst,temperature and reaction time on property of rust converter are studied.The rust converter is used to prepare the waterborne antirust coatings for rusty substrate.The effects of different emulsion,rust converter,pigment/binder ratio on the properties of the waterborne antirust coatings are studied.The formula is optimized by testing film in terms of their adhesion,impact resistance,salt water resistance and low temperature stability.The results show that the coating can provide the long-lasting anticorrosion performance for steel when using styrene acrylic ester copolymer latex as the main film-forming material,aluminium triphosplate,zinc phosphate,and iron oxide yellow as the pigments,talc and sericite asd the fillers,and the amount of rust converter is 1%,the pigment/binder ratio is 2.5.%采用环氧开环酯化法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯、E-44环氧树脂、没食子酸为原料,制备了一种复合型没食子酸酯转锈剂,考察了催化剂、温度、反应时间对转锈剂性能的影响.采用自制转锈剂制备了水性带锈防锈涂料,考察了不同乳液、转锈剂用量、涂料颜基比对水性带锈防锈涂料性能的影响,并通过测试漆膜的附着力、耐冲击性、耐盐水性及低温稳定性来优选配方.结果表明:优选苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液为主要成膜物质,三聚磷酸铝、磷酸锌、铁黄为防锈颜料,滑石粉、绢云母为防锈填料,转锈剂用量为1%,涂料颜基比为2.5时,涂膜可以实现对钢铁的长效防腐.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)007【总页数】6页(P45-50)【关键词】水性防锈涂料;转锈剂;颜基比;防腐【作者】李艳华;刘迎新;许烨【作者单位】长沙学院生物与环境工程学院,长沙410022;长沙学院生物与环境工程学院,长沙410022;长沙学院生物与环境工程学院,长沙410022【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2溶剂型带锈防锈涂料含有大量的易挥发有机溶剂及铅、铬等颜料,毒性大,对环境污染严重[1],而水性带锈防锈涂料以水作为溶剂,减少了涂料VOC的排放,具有安全、环保、易于运输等优点,已成为研发热点[2]。
水性带锈防锈涂料根据防锈机理的不同可以分为稳定型、转化型、渗透型3类。
水性带锈涂料的研究主要集中在水性防锈乳液、转锈剂、防锈颜料等方面[3-7]。
目前磷酸和单宁酸转锈剂应用较多,但受单宁酸种类及单宁酸和磷酸浓度等的影响,磷酸型转锈剂耐水性差,导致涂膜遇水后易泛白、易粉化且稳定性差[8]。
没食子酸结构中含有1个羧基和3个酚羟基,可以与环氧类单体进行反应得到多酚型树脂,而且3个酚羟基也具有很强的络合能力,在酸性条件下能与Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)发生螯合作用形成非常稳定的难溶性的紫罗兰色没食子酸-铁络合物,因此没食子酸酯可作转锈剂用于制备转化型水性带锈防锈涂料。
但到目前为止,很少有研究者用没食子酸酯作为转锈剂。
岳华东等[9]采用环氧开环酯化法制备了一种没食子酸酯转锈剂,然后采用乳液聚合法以自制没食子酸酯为功能性单体合成了水性转锈防锈涂料,转锈速度快,但转化膜对钢铁的附着力和涂膜的耐盐水性有待提高。
本研究在此基础上进行了改进,首先在制备没食子酸酯转锈剂的过程中加入了E-44环氧树脂,并研究了E-44环氧树脂的投料比对酯化反应的影响;然后对水性带锈防锈涂料的配方进行了优化,研究了不同乳液、颜基比和转锈剂用量对涂料性能的影响。
1.1 主要原料甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯丙乳液D-68M、pH调节剂:工业级,美国陶氏化学;没食子酸:分析纯,上海易蒙斯化工公司;E-44环氧树脂:工业级,宜春市卓越化工公司;三苯基膦:分析纯,天津大茂化学试剂厂;苯丙乳液AT-3487M、苯丙乳液AT-68A、醋叔丙乳液AT-3128:工业级,安德士化工公司;自交联水性乳液LR8977:工业级,德国巴斯夫公司;三聚磷酸铝:工业级,郑州宇腾化工公司;磷酸锌:工业级,河南泰和汇金粉体科技有限公司;绢云母:工业级,安徽滁州万桥绢云母厂;滑石粉:工业级,河北鑫旭矿产有限公司;铁黄:工业级,上海众茸实业有限公司;分散剂:工业级,德国efka公司;缓蚀剂:工业级,山东佳仕德科技公司;防霉剂、防冻剂:工业级,成都金山化工公司;杀菌剂:工业级,山东佳仕德科技公司;消泡剂:工业级,德国BYK公司;增稠剂:工业级,美国aqualon化学公司;成膜助剂:工业级,美国eastman公司。
1.2 主要仪器BOS-60-S数显直流搅拌机:上海成本模型厂;ZNHW数字控温电热套:巩义市予华有限责任公司;CHI660D电化学工作站:上海辰华仪器有限公司;101G-3电热鼓风干燥箱:上海德兆仪器仪表有限公司;TT260涂层测厚仪:北京时代之峰科技有限公司;QFZ-Ⅱ型漆膜附着力试验仪、QCJ型漆膜冲击器:天津市材料试验机厂。
1.3 没食子酸酯转锈剂的制备在装有搅拌器的三口烧瓶中加入没食子酸、GMA、E-44、三苯基膦,充分搅拌。
以5 ℃/10 min的升温速率逐步升温,直到完全溶解,溶液透明,并维持在一定温度范围内进行酯化反应,反应结束后降温出料,即得到自制转锈剂。
1.4 水性带锈防锈涂料及涂膜的制备水性带锈涂料的配方见表1。
按照表1所示的配方,在低速搅拌下按顺序将定量的去离子水、分散剂、缓蚀剂、增稠剂、防霉剂、防冻剂、杀菌剂、消泡剂加入到配漆缸中,充分混合均匀使增稠剂溶解;依次加入铁黄、三聚磷酸铝、磷酸锌、绢云母、滑石粉进行高速分散(转速为1 500~2 000 r/min),最后加入一半的消泡剂和70%的玻璃珠,高速搅拌2 h至细度小于30 μm,过滤,即可制得色浆。
低速搅拌(转速低于600 r/min)下向其中加入余下的消泡剂、成膜助剂、转锈剂和乳液,用pH调节剂调节pH为8~9,即得水性带锈防锈涂料。
采用刷涂或喷涂的方式,在去除浮锈的锈铁板上制板,放置于室温下自然干燥后检测涂膜性能。
1.5 测试与表征1.5.1 转锈剂转锈性能的测试将锈层厚度约20 μm的钢板用钢刷刷去表面浮锈,经水洗,吹干之后备用。
将合成的转锈剂用蒸馏水按质量比1∶1稀释后,取少量涂覆于已处理的钢板表面,观察转锈时间和颜色变化,实干后用刀片剥离涂膜,观察涂层与锈层的颜色变化,观察底层是否有锈蚀残留。
1.5.2 水性带锈防锈涂料涂膜性能测试根据GB/T 1728—1979测试涂膜干燥性能;根据GB/T 1720—1979测试涂膜附着力;根据GB/T 1732—1993测试涂膜耐冲击性;根据GB/T 9274—1988测试涂膜耐盐水性;根据GB/T 9268—2008测试涂料耐冻融性。
1.5.3 电化学测试采用电化学工作站CHI660D和标准的三电极体系通过测定涂膜的Tafel曲线来判断涂膜的耐腐蚀性。
参比电极为饱和甘汞电极,辅助电极是铂片电极,工作液选用3.5%的氯化钠溶液。
设定电压范围为-1~1 V,扫描速率为0.01 V/s。
2.1 单体投料比对转锈剂的影响固定酯化反应温度为110 ℃,反应时间为5 h,考察GMA、没食子酸、E-44投料比对酯化反应的影响,结果见表2。
从表2可以看出,随着GMA的增加,没食子酸的溶解度增加。
因为该反应为非均相反应,在反应过程中没食子酸逐步溶解到GMA中,若GMA用量过低,往往会造成没食子酸溶解的不完全,反应容易形成结块粘附于烧瓶底部,产品浑浊,甚至形成凝胶;若GMA用量过高则会降低没食子酸含量,在保证转锈性能的前提下,原料成本增加;当n(GMA)∶n(没食子酸)=4∶1时,没食子酸能完全溶解,此时原料利用率最好,产物色泽好,涂板铁锈变黑快,故以此为最佳投料比。
从表2还可以看出,固定n(GMA)∶n(没食子酸)=4∶1时,加入E-44,大大提高了转化膜对钢铁的附着力。
2.2 反应温度对转锈剂的影响固定n(GMA)∶n(没食子酸)=4∶1,E-44用量为5%,反应时间为5 h,考察反应温度对酯化反应的影响,结果见表3。
由表3可知,反应温度低,酯化率过低;温度过高,产物颜色较深,副产物增加。
故反应温度以110 ℃为宜。
2.3 反应时间对转锈剂的影响固定n(GMA)∶n(没食子酸)=4∶1,E-44用量为5%,反应温度为110 ℃,考察反应时间对酯化反应的影响,结果见表4。
从表4可以看出,随着反应时间的延长,酯化率逐渐提高,当酯化率达到90%以上时,延长反应时间会使酯化物颜色加深,足够的反应时间能够尽量减少游离没食子酸含量。
若合成的没食子酸酯中含有残留的没食子酸,由于游离没食子酸具有一定的络合效应,易使乳液发生聚沉而分层。
所以应尽可能降低游离没食子酸的含量,以提高乳液的稳定性和涂膜的耐水性。
故反应时间以5 h为最佳。
2.4 转锈剂的转锈性能固定n(GMA)∶n(没食子酸)=4∶1,E-44用量为5%,反应温度为110 ℃,反应时间为5 h,制备没食子酸酯转锈剂。
将已生锈的钢板用钢刷刷去表面浮锈,经水洗,吹干之后备用。
将合成的转锈剂用蒸馏水按质量比1∶1 稀释后,取少量涂覆于已处理的钢板上,10 min内锈蚀钢铁表面由琥珀色变成蓝紫色,最后形成紫黑色膜,其转锈膜性能见表5,经过转锈剂转锈后钢板的外观如图1所示。