CN102993885A - 一种无锌粉水性底漆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：硅酸锂4-6、乳液4-9、磷铁粉13-17、锌铁粉13-17、防锈颜料7-12、消泡剂0.4-1、增稠剂0.4-1、成膜助剂0.4-1、防腐助剂0.4-1、AMP助剂0.4-1、促进剂1.8-2.3、气相二氧化硅0.4-0.8、去离子水适量。本发明解决了因为锌粉带来的二次除锈问题；同时，用水替代有机溶剂，解决了对施工人员的健康危害及对环境的污染。同时，其在表面处理不堪理想条件下，附着力明显优于无机锌类产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性底漆及其制备方法，尤其涉及一种无锌粉水性底漆及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
目前作为钢铁结构的防腐和车间底漆，富锌底漆最为普遍、重要。富锌涂料主要是以富锌底漆的形式用于各种钢铁结构的防腐，因其配方中富含大量的电化学防锈颜料-锌粉，故被称为富锌涂料。
富锌涂料漆膜坚硬、附着力好、防锈能力强，具有优异的三防（防潮、防盐雾、防霉）性能和抗氧化防腐蚀性能；优良的阴极保护作用和导静电作用，对焊接性能无不良影响，可与大部分涂料配套使用，已经成为钢铁等黑色金属防腐应用领域中最普遍、最重要的底漆。
富锌底漆在生产和应用方面可分为两大类，即以硅酸盐等无机物为黏结剂的无机富锌底漆和以环氧树脂为黏结剂的有机富锌底漆。在用于防腐领域时，它们都必须满足以下要求：①被涂底材必须进行喷砂处理才能保证其施工质量：由于底漆中的锌粉要同钢铁紧密接触才能发挥其电化学保护作用，因此对基体表面的前处理要求严格；②需配以适当的中间漆和面漆：富锌底漆漆膜通常较薄，并易受外部环境介质的影响，故一般不单独使用，需配以适当的中间漆和面漆，达到规定的漆膜厚度。
底漆是油漆系统的第一层，用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，同时可以保证面漆的均匀吸收，使油漆系统发挥最佳效果。
水性底漆为水溶性环保型金属防护底漆的简称，是以水性树脂、无铅颜料、水等组成，具有干燥快、防护性能优等特点，可用于金属底材的底层保护用涂料。水性底漆涂料可采用浸涂、淋涂、喷涂等方法施工，适用于工业设备、交通工具和民用产品中金属底材的涂饰，特别适用于出口钢材表面的保护涂饰。
由于富锌涂料（漆）中锌粉的含量在85-95%之间，容易产生二次闪锈；对底材除锈要求高；由于锌粉是一种昂贵的金属矿产，价格从10元/kg飞涨至30元/kg以上；对施工方来说：对基材表面处理必须喷砂抛丸达到机械除锈Sa2.5级以上；粗糙度在50~100μm以内，并在尽短时间涂上封面连接漆，否则会产生二次闪锈，对于除锈要求高，对人员劳动防护要求严；且价格昂贵。
无机富锌漆虽然具有干燥快、耐高温的优点，但是富锌漆的漆膜在电焊切割火焰作业时，会有大量的锌溢出，产生的蒸汽对作业人员的健康带来了严重的危害，操作人员容易引发热锌病。
因此，本领域有开发一种施工方便、三防（防潮、防盐雾、防霉）性能优异，耐腐蚀，耐盐雾性能好的无锌粉水性底漆的需要。所述的无锌粉水性底漆的制备和施工过程，尤其是电焊切割火焰操作过程中，应当避免溢出锌，引发热锌病。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种无锌粉水性底漆，所述无锌粉水性底漆应当具有施工方便、三防（防潮、防盐雾、防霉）性能优异，耐腐蚀，耐盐雾，且制备和施工过程，尤其是电焊切割火焰操作过程中，无溢出锌，不会引发热锌病。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110，例如52、65、73、80、85、92、104等。
优选地，所述硅酸锂选自一硅酸锂、二硅酸锂、无硅酸锂中的任意1种或至少2种的组合，优选自4Li2O·SiO2、2Li2O·SiO2、Li2O·SiO2、3Li2O·2SiO2、Li2O·2SiO2、Li2O·5SiO2中的任意1种或至少2种的组合，所述组合可以为4Li2O·SiO2和Li2O·SiO22种的组合、或者2Li2O·SiO2和3Li2O·2SiO22种的组合、或者2Li2O·SiO2和Li2O·5SiO22种的组合、或者4Li2O·SiO2和Li2O·5SiO22种的组合、或者2Li2O·SiO2和Li2O·5SiO2和Li2O·SiO23种的组合、或者4Li2O·SiO2和Li2O·SiO2和3Li2O·2SiO2和Li2O·2SiO24种的组合等，进一步优选模数4.8的硅酸锂。
优选地，所述的乳液为硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液中的任意1种或至少2种的组合，优选为苯丙乳液；所述的乳液组合可以是硅丙乳液和苯丙乳液2种的组合、或者硅丙乳液和纯丙乳液2种的组合、或者苯丙乳液和纯丙乳液2种的组合、或者硅丙乳液和苯丙乳液和纯丙乳液3种的组合等。
优选地，所述磷铁粉中磷的含量≥23wt%；
优选地，所述磷铁粉的目数为900-1250目，例如950目、980目、1000目、1050目、1100目、1150目、1200目、1250目等，优选1200目。
优选地，所述防锈颜料酪酸盐防锈颜料、磷酸盐防锈颜料中的任意1种或至少2种的组合，优选锌铬黄，进一步优选四盐基锌铬黄。
优选地，所述促进剂为二苯胍。
作为优选技术方案，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。作为可选技术方案，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
作为最优选技术方案，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
本发明所述的水性底漆配方中，去离子水的含量没有限定，其添加量只需能够调节水性底漆的粘度达到涂-4杯粘度为50-110，其添加量可以是5-15重量份，例如5.5重量份、6.8重量份、7.5重量份、8.0重量份、9.1重量份、10.5重量份、11.2重量份、11.8重量份等，优选6-12重量份，最优选10重量份。
作为本发明提供的水性底漆，其制备方法完全是本领域技术人员可以通过其掌握的现有技术和实际情况进行选择的，所述制备方法的典型但非限制性的实例为：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装。
作为本发明提供的水性底漆的施工方法，同样是本领域技术人员可以通过其掌握的现有技术和实际情况进行选择的，所述施工方法典型但非限制性的实例为：直接将水性底漆进行涂刷。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明所述水性底漆选用多种含磷、锌复合活性颜（填）料，粘结剂用水性树脂乳化作基料，研制出的单组份水性漆无锌底漆，性能优异；
（2）本发明所述水性底漆解决了富锌漆的漆膜在电焊切割火焰作业中，因为大量锌的溢出，产生的蒸气对作业人员的健康带来的危害问题，防患了热锌病的发生；
（3）本发明解决了因为锌粉带来的二次除锈问题；同时，用水替代有机溶剂，解决了对施工人员的健康危害及对环境的污染。
（4）本发明从施工配套性来说，在表面处理不堪理想条件下，附着力明显优于无机锌类产品；在未用封闭漆和/或连接漆情况下，也可直接涂装面漆；且VOC排放为零排放。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50。
水性底漆的制备方法程序包括：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装，水性底漆的施工方法为：直接将水性底漆进行涂刷。
实施例2
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为110。
水性底漆的制备方法程序包括：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装，水性底漆的施工方法为：直接将水性底漆进行涂刷。
实施例3
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为70。
水性底漆的制备方法程序包括：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装，水性底漆的施工方法为：直接将水性底漆进行涂刷。
实施例4
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为90。
水性底漆的制备方法程序包括：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装，水性底漆的施工方法为：直接将水性底漆进行涂刷。
实施例5
一种无锌粉水性底漆，按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为80。
水性底漆的制备方法程序包括：分散→搅拌→调漆→检验→过滤→包装，水性底漆的施工方法为：直接将水性底漆进行涂刷。
性能测试：
对本发明的实施例进行国标性能测试，测试结果如下：
| 项目 | 国标 | |
| 表干 | ≤1 | ≤1 |
| 实干 | ≥24 | ≥24 |
| 耐冲击/cm | ≥25 | 5 |
| 耐盐雾/h | ≥168 | 1000 |
| 柔韧性/mm | 1 | |
| 附着力（划格法）/级 | 1 |
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种无锌粉水性底漆，其特征在于，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
2.如权利要求1所述的水性底漆，其特征在于，所述硅酸锂选自一硅酸锂、二硅酸锂、无硅酸锂中的任意1种或至少2种的组合，优选自4Li2O·SiO2、2Li2O·SiO2、Li2O·SiO2、3Li2O·2SiO2、Li2O·2SiO2、Li2O·5SiO2中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选模数4.8的硅酸锂。
3.如权利要求1或2所述的水性底漆，其特征在于，所述的乳液为硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液中的任意1种或至少2种的组合，优选为苯丙乳液。
4.如权利要求1-3之一所述的水性底漆，其特征在于，所述磷铁粉中磷的含量≥23wt%；
优选地，所述磷铁粉的目数为900-1250目，优选1200目。
5.如权利要求1-4之一所述的水性底漆，其特征在于，所述防锈颜料铬酸盐防锈颜料、磷酸盐防锈颜料中的任意1种或至少2种的组合，优选锌铬黄，进一步优选四盐基锌铬黄。
6.如权利要求1-5之一所述的水性底漆，其特征在于，所述促进剂为二苯胍。
7.如权利要求1-6之一所述的水性底漆，其特征在于，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
8.如权利要求1-7之一所述的水性底漆，其特征在于，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
9.如权利要求1-8之一所述的水性底漆，其特征在于，所述水性底漆按重量份数包括如下组分：
其中，所述水的添加量为添加至水性底漆的涂-4杯粘度为50-110。
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