一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液及其制备方法
阅读说明：本技术 一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液及其制备方法 (Rust removing and preventing liquid for steel workpiece before coating and preparation method thereof ) 是由 陈君 姚建涛 张贵泉 刘薇 陈甜甜 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液及其制备方法,除锈防锈液由按重量份数计的以下原料制得：水性环氧树脂16-19、助剂一22.4-26.6、水杨酸6-7、磷酸锌1-2、氧化锌1-2、助剂二5-6、水200。该除锈防锈液可将钢铁工件表面的锈层直接进行转化,使其形成具有保护作用的络合物,在水性环氧树脂的作用下最终在钢铁工件表面形成一层保护层。该保护层与钢铁基材之间的附着力强,防锈性能优良。该除锈防锈液可直接刷涂于钢铁工件表面,使除锈防锈一次完成,省去了比较繁琐的除锈、磷化、钝化等多步工序。施工工艺操作简单,对铁锈的作用快,环保性能优异。使用该除锈防锈液后可直接进行涂装,无须再进行清洗。(The invention discloses a rust removing and preventing liquid for a steel workpiece before coating and a preparation method thereof, wherein the rust removing and preventing liquid is prepared from the following raw materials in parts by weight: 16-19 parts of water-based epoxy resin, 22.4-26.6 parts of additive I, 6-7 parts of salicylic acid, 1-2 parts of zinc phosphate, 1-2 parts of zinc oxide, 5-6 parts of additive II and 200 parts of water. The rust removing and preventing liquid can directly convert a rust layer on the surface of a steel workpiece to form a complex with a protection effect, and finally forms a protective layer on the surface of the steel workpiece under the action of the water-based epoxy resin. The protective layer has strong adhesive force with the steel base material and excellent antirust performance. The rust removing and preventing liquid can be directly coated on the surface of a steel workpiece, so that rust removing and preventing are finished at one time, and complicated multiple procedures of rust removing, phosphorization, passivation and the like are omitted. The construction process is simple to operate, has quick effect on rust and has excellent environmental protection performance. The rust removing and preventing liquid can be directly coated without cleaning.)
技术领域
本发明涉及金属表面防锈技术领域，具体为一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液及其制备方法。
背景技术
钢铁工件在涂装前需要进行预处理，其表面一般都有一层疏松的、潮湿的，具有一定厚度的铁锈层。传统的处理方法包括除油、除锈、水洗、磷化、钝化等工序。这种处理方法存在的缺点是不仅工艺比较复杂繁琐，而且在磷化过程中可能引入亚硝酸盐等致癌物质，对环境造成污染，危害人体健康。针对这些问题，研究工艺简单、综合性能优异且更加环保的除锈防锈产品是新的发展方向和趋势。
专利201310626820.7公开了一种含醇酸树脂的除锈防锈液，但其主要目的在于防锈，未能明确使用该除锈防锈液后在涂装前是否还需要进行清洗，且其使用的原料太多。
发明内容
为克服传统处理方法的缺点，本发明的目的在于提供一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液及其制备方法，该除锈防锈液具有优异的除锈防锈效果。使用该除锈防锈液后可直接进行涂装，无须再进行清洗。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种钢铁工件涂装前用除锈防锈液，由下列重量份的原料制成：水性环氧树脂16-19、助剂一22.4-26.6、水杨酸6-7、磷酸锌1-2、氧化锌1-2、助剂二5-6和水200。
优选地，所述水性环氧树脂为CYDW-100水性环氧树脂。
优选地，所述助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
优选地，所述助剂二由下列重量份的原料制成：苯甲酸钠3-5、乌洛托品2-3、EDTA二钠盐1-2和水54-60；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌16-20分钟，加入苯甲酸钠、乌洛托品和水，继续搅拌5-10分钟，即得到助剂二。
水杨酸作为锈转化剂，可以与钢铁表面的锈发生化学反应，使铁锈转化为具有一定保护作用的络合物，起到除锈作用。
水性环氧树脂对钢铁基材具有极高的附着力，耐腐蚀性和耐化学药品性能优异；不含有机溶剂，不会造成空气污染，环保性能优异；以水为分散介质，无气味，安全性高，可在室温和潮湿环境下使用。
磷酸锌、氧化锌可水解形成多种离子，如PO4 3-、HPO3 3-、Zn2+等与钢铁表面的Fe2+、Fe3 +等经过化学反应形成复杂的络合物，抑制钢铁的腐蚀，从而起到防锈作用。
助剂二中的苯甲酸钠和乌洛托品组成复合型缓蚀剂，可有效抑制钢铁表面锈蚀，起到防锈作用。
助剂二中的EDTA二钠盐可与钢铁表面的Fe2+、Fe3+形成稳定的络合物，与磷酸锌、氧化锌一起使用时具有良好的协同效应，抑制钢铁腐蚀，达到更好的防锈效果。
所述除锈防锈液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨机中，加入水、磷酸锌和氧化锌，球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸和助剂二，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。
本发明的有益效果：
该除锈防锈液可将钢铁工件表面的锈层直接进行转化，使其形成具有保护作用的络合物，在水性环氧树脂的作用下最终在钢铁工件表面形成一层保护层。该保护层与钢铁基材之间的附着力强，防锈性能优良。该除锈防锈液可直接刷涂于钢铁工件表面，使除锈防锈一次完成，省去了比较繁琐的除锈、磷化、钝化等多步工序。施工工艺操作简单，对铁锈的作用快，环保性能优异。使用该除锈防锈液后可直接进行涂装，无须再进行清洗。
附图说明
图1为三种不同材质的带锈的试片表面和一种不带锈的钢铁试片刷涂前表面形貌。
图2为三种不同材质的带锈的试片表面和一种不带锈的钢铁试片刷涂后表面形貌。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
用天平称量各原料，各原料的具体质量如下：CYDW-100水性环氧树脂16g、助剂一22.4g、水杨酸6g、磷酸锌1g、氧化锌1g、助剂二5g、水200g。
上述的助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
上述的助剂二由下列重量的原料制成：苯甲酸钠3g、乌洛托品2g、EDTA二钠盐1g、水54g；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌16分钟，加入其他剩余物料，继续搅拌10分钟，即得到助剂二。
称量完成后，将CYDW-100水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨罐中，加入水、磷酸锌和氧化锌，球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸、助剂二和水，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。搅拌速度为100r/min。
实施例2
用天平称量各原料，各原料的具体质量如下：CYDW-100水性环氧树脂17g、助剂一23.8g、水杨酸6.2g、磷酸锌1.2g、氧化锌1.2g、助剂二6g、水200g。
上述的助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
上述的助剂二由下列重量的原料制成：苯甲酸钠3.5g、乌洛托品2.2g、EDTA二钠盐1.2g、水55g；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌17分钟，加入其他剩余物料，继续搅拌10分钟，即得到助剂二。
称量完成后，将CYDW-100水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨罐中，加入水、磷酸锌和氧化锌。球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸、助剂二和水，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。搅拌速度为100r/min。
实施例3
用天平称量各原料，各原料的具体质量如下：CYDW-100水性环氧树脂17.5g、助剂一24.5g、水杨酸6.4g、磷酸锌1.4g、氧化锌1.4g、助剂二6g、水200g。
上述的助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
上述的助剂二由下列重量的原料制成：苯甲酸钠4g、乌洛托品2.4g、EDTA二钠盐1.4g、水56g；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌18分钟，加入其他剩余物料，继续搅拌10分钟，即得到助剂二。
称量完成后，将CYDW-100水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨罐中，加入水、磷酸锌和氧化锌，球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸、助剂二和水，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。搅拌速度为100r/min。
实施例4
用天平称量各原料，各原料的具体质量如下：CYDW-100水性环氧树脂18g、助剂一25.2g、水杨酸6.6g、磷酸锌1.6g、氧化锌1.6g、助剂二6g、水200g。
上述的助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
上述的助剂二由下列重量的原料制成：苯甲酸钠4g、乌洛托品2.6g、EDTA二钠盐1.6g、水57g；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌19分钟，加入其他剩余物料，继续搅拌10分钟，即得到助剂二。
称量完成后，将CYDW-100水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨罐中，加入水、磷酸锌和氧化锌。球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸、助剂二和水，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。搅拌速度为100r/min。
实施例5
用天平称量各原料，各原料的具体质量如下：CYDW-100水性环氧树脂19g、助剂一26.6g、水杨酸7g、磷酸锌2g、氧化锌2g、助剂二6g、水200g。
上述的助剂一为水性环氧固化剂CYDHD-220。
上述的助剂二由下列重量的原料制成：苯甲酸钠5g、乌洛托品3g、EDTA二钠盐2g、水60g；制备方法是将EDTA二钠盐加入水中，加热至50℃，搅拌20分钟，加入其他剩余物料，继续搅拌10分钟，即得到助剂二。
称量完成后，将CYDW-100水性环氧树脂和助剂一混合搅拌均匀，然后转移到球磨罐中，加入水、磷酸锌和氧化锌，球磨1-2小时，细度达到30μm时，将球磨罐内物质转入高速分散机中，加入水杨酸、助剂二和水，高速搅拌分散均匀，即得到除锈防锈液。搅拌速度为100r/min。
将实施例5制备的除锈防锈液分别刷涂于三种不同材质的带锈的试片表面和一种不带锈的钢铁试片表面进行检测，刷涂前和刷涂2小时后其表面形貌分别见说明书附图1和图2。
将实施例5制备的除锈防锈液刷涂于带锈的钢铁工件表面，置于室内30天未见明显锈痕。
从检测结果来看，实施例5制备的除锈防锈液不仅除锈效果优良，防锈效果也很优异。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其他的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
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