CN102127328B

CN102127328B - 水性带锈无机富锌涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102127328B
Application number: CN 201110033541
Authority: CN
Inventors: 程怀文; 王建旗
Original assignee: TIANJIN FUTESI TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Current assignee: TIANJIN FUTESI TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: CN102127328A

Abstract

本发明提供一种水性带锈无机富锌涂料，由A、B两种组分组成，组分A为基料，组分B为粉料，其中，组分A包括：氢氧化锂1-2.5％、硅酸钾溶液45-60％、去离子水15-35％、硅溶胶4-10％、助剂1-3％、丙烯酸乳液5-10％；组分B为锌粉。本发明克服了现有技术水性无机富锌涂料无法在钢材低表面处理情况下进行施工的缺陷，发明产品能够在钢材低表面处理情况下进行施工，即钢铁表面在带锈情况下进行涂装，形成更致密的涂膜，具有耐水性、耐温性好，自干速度快，防腐时效长等优点。

Description

水性带锈无机富锌涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性带锈无机富锌涂料及其制备方法。

背景技术

富锌涂料作为钢铁防腐的重要组成部分，是利用锌粉的强活性进行电化学阴极保护，来阻止钢铁的锈蚀。富锌涂料具有优异的防锈性与耐久性，广泛用于石油化工设备、桥梁、造船等行业。富锌涂料一般分为有机和无机两大类。有机富锌涂料主要采用环氧树脂作为基料，水性无机富锌涂料则是以硅酸钠、钾、锂水溶液作为基料，并与锌粉复配而成的一种双组分高性能无机涂料。

水性无机富锌涂料的发展，已经历了60余年的历史，至今已成为最重要的重防腐涂料品种之一，广泛用于暴露在海洋大气、高温和各种环境的钢结构的长效防腐，具有更好的耐久性、耐候性和耐热性等性能，得到愈来愈多业内人士的认可。

虽然水性无机富锌涂料具有如上所述的优异性能，但也存在一些不足。在现有技术中，水性无机富锌涂料的使用对钢铁表面的处理要求都比较高，一般要求喷砂，达到Sa2.5级，生产成本较高，因此开发具有带锈状态下能够进行施工的无机富锌涂料具有积极现实意义，可以大大降低生产成本。

目前尚没有一种能够在钢材低表面处理情况下进行施工的水性无机富锌涂料，因此，有必要制备一种水性带锈无机富锌涂料，以便克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足提供一种水性带锈无机富锌涂料。

由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多，因而自固化时需要模数(M)就低，一般来说模数要求为硅酸锂≥2；硅酸钠≥4；硅酸钾≥6。然而，随着模数的增高，硅酸钠和硅酸钾粘度急剧增大，呈现不稳定性，而硅酸锂则不同，可以制得模数为1-25的稳定产品，但当M≤2.2时，容易产生沉淀；M＞10的硅酸锂水溶液其膜附着力降低，不能形成性能良好的涂膜，因此选用适宜的模数时其附着力好，可形成更致密的涂膜，具有耐水性、耐温性好，自干速度快，防腐时效长等优点。

由上叙述可以推断，通过对无机富锌涂料基料中硅酸锂和硅酸钾比例及模数的调整和配合，可以让钢铁表面形成以硅酸钾为主，硅酸锂为空隙填充的致密涂膜。另外，通过对配方中加入适量的助剂，提高涂膜柔韧性和金属表面铁离子络合作用，使得无机富锌涂料可以在低表面处理情况下进行施工，即钢铁表面在带锈情况下进行涂装，而且能够保证产品防护性能。

本发明所提供的水性带锈无机富锌涂料由A、B两种组分组成，组分A为基料，组分B为粉料，其中，

组分A包括质量百分比为：

1-2.5％氢氧化锂

45-60％硅酸钾溶液

15-35％去离子水

4-10％硅溶胶

1-3％助剂

5-10％丙烯酸乳液；

组分B为锌粉。

优选的，所述的水性带锈无机富锌涂料，其特征在于所述组分A中硅酸钾溶液的模数为3-3.8。

优选的，所述的水性带锈无机富锌涂料，其特征在于所述组分A中的助剂为石油磺酸盐。

优选的，所述的水性带锈无机富锌涂料，其特征在于所述组分A与组分B的质量比为1∶2～3。

所述的水性带锈无机富锌涂料的制备方法，其特征在于所述组分A的制备包括下述步骤：将质量百分比为1-2.5％的氢氧化锂搅拌下加入45-60％硅酸钾溶液和15-35％去离子水中，升温至40-50℃，滴加4-10％硅溶胶，完成后保温30分钟，逐步加入1-3％助剂、5-10％丙烯酸乳液，冷却，分装；将组分B慢慢倒入的同时不断搅拌，充分混合使其处于悬浮状态，喷涂前以60～100目筛网过滤。

与现有技术相比较，本发明所具有的有益效果是通过对配方进行了突破性的改进，使生产成本大大降低，该产品能够在钢材低表面处理情况下进行施工，即钢铁表面在带锈情况下进行涂装，保证产品防护性能，具有耐水性、耐温性好，自干速度快等优点，产品质量已接近国外同类产品，可广泛应用于大型原油制定贮罐和大型溶剂贮罐，大型建筑钢铁构件，各类管路等领域。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细说明本发明所提供的水性带锈无机富锌涂料，但本发明并不因此而受到任何限制。

实施例1

将工业用10kg氢氧化锂搅拌下加入模数为3.2的硅酸钾溶液450kg和去离子水350kg溶液中，升温至40-50℃，滴加硅溶胶100kg，完成后保温30分钟，然后逐步加入石油磺酸盐10kg、丙烯酸乳液80kg，冷却，分装。

混合条件：基料∶粉料＝1∶2.5，将500-600目锌粉慢慢倒入基料中，同时不断搅拌，充分混合使锌粉处于悬浮状态，喷涂前应以60-100目筛网过滤。

表面处理：钢材表面先除去油污，手工打磨方法除去铁鳞、铁锈，刷涂前，用压缩空气彻底除去砂砾、尘土等杂质。

施工条件：

(1)采用喷涂或刷涂，工具干净无油。

(2)施工温度5-50℃，相对湿度85％以下(保持通风)。

上述水性带锈无机富锌涂料的性能测定值见表1：

注：以下两实施例中，在检测相应的产品性能时，均采用与实施例1相同的标准检测方法

实施例2

将工业用25kg氢氧化锂搅拌下加入模数为3.4的硅酸钾溶液550kg和去离子水300kg溶液中，升温至40-50℃，滴加硅溶胶40kg，完成后保温30分钟，然后逐步加入石油磺酸盐20kg、丙烯酸乳液65kg，冷却，分装。

混合条件：基料∶粉料＝1∶3，将500-600目锌粉慢慢倒入基料中，同时不断搅拌，充分混合使锌粉处于悬浮状态，喷涂前应以60-100目筛网过滤。

施工条件：

(1)采用喷涂或刷涂，工具干净无油。

(2)施工温度5-50℃，相对湿度85％以下(保持通风)。

对比实验：

取1#样板为1mm厚235钢板，打磨，无锈，刷涂上述水性带锈无机富锌涂料；

取2#样板为1mm厚235钢板，打磨，带锈，刷涂上述水性带锈无机富锌涂料。

对比实验中水性带锈无机富锌涂料的性能指标测定值见表2：

由表2可见，本发明所提供的水性带锈无机富锌涂料在钢材表面无锈或带锈状态下施用均可以达到相同的技术效果。

实施例3

将工业用15kg氢氧化锂搅拌下加入模数为3.8的硅酸钾溶液600kg和去离子水240kg溶液中，升温至40-50℃，滴加硅溶胶60kg，完成后保温30分钟，然后逐步加入石油磺酸盐30kg、丙烯酸乳液55kg，冷却，分装。

施工条件：

(1)采用喷涂或刷涂，工具干净无油。

(2)施工温度5-50℃，相对湿度85％以下(保持通风)。

对比实验：

取1#样板为1mm厚235钢板，打磨，带锈，刷涂上述水性带锈无机富锌涂料；

取2#样板为1mm厚235钢板，打磨，带锈，刷涂普通无机富锌涂料。

对比实验中水性带锈无机富锌涂料与其他无机富锌涂料在带锈状态下的性能指标测定值见表3：

由表3可见，在钢材表面带锈状况下进行涂装时，本发明所提供的水性带锈无机富锌涂料与普通无机富锌涂料相比，具有优异的附着力和耐腐蚀性，保证产品防护性能。

Claims

1.一种水性带锈无机富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述涂料由A、B两种组分组成，其中组分A为基料，组分B为锌粉粉料，所述组分A的制备包括下述步骤：将质量百分比为1-2.5％的氢氧化锂搅拌下加入45-60％硅酸钾溶液和15-35％去离子水中，升温至40-50℃，滴加4-10％硅溶胶，完成后保温30分钟，逐步加入1-3％助剂、5-10％丙烯酸乳液，冷却，分装；将组分B慢慢倒入的同时不断搅拌，充分混合使其处于悬浮状态，喷涂前以60～100目筛网过滤，其中组分A和组分B的质量比为1∶2-3，所述硅酸钾溶液的模数为3-3.8，所述助剂为石油磺酸盐。

2.如权利要求1所述制备方法生产的一种水性带锈无机富锌涂料。