CN104341811A - 一种水性带锈防腐涂料用粘结剂和其制备方法以及由其组成的涂料组合物 - Google Patents

一种水性带锈防腐涂料用粘结剂和其制备方法以及由其组成的涂料组合物 Download PDF

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黄强
李东彬
赵大军
权九完
张一鸣
李敏善
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Abstract

本发明公开了一种水性带锈防腐涂料用粘结剂和其制备方法以及由其组成的涂料组合物包括组分硅酸钾溶液40～45%；硅溶胶15～24%；硅烷偶联剂2.3～5.5%；氢氧化钾水溶液7～14%；去离子水18～25%。其制备方法是将各组分依次用分散机搅拌均匀即得。本发明的水性带锈防腐底漆用粘接剂属绿色环保、无甲醛、苯及其它有害气体释放，性能稳定，防腐品质高，其制备工艺简单，用途广泛，可以在钢结构上直接涂覆，解决了无机富锌底漆对底材处理要求高的难题，同时减轻了施工人员的工作强度和压力，减少了施工人员矽肺的发生率，避免了因喷砂造成的环境污染和噪音污染。

Description

一种水性带锈防腐涂料用粘结剂和其制备方法以及由其组成的涂料组合物
技术领域
本发明涉及一种粘结剂，具体涉及一种水性带锈防腐涂料用粘结剂和其制备方法以及由其组成的涂料组合物。
背景技术
    过去的涂料都是以有机溶剂甲苯、二甲苯、溶剂油等作为涂料的溶剂，这些有机溶剂在涂料的成膜过程中，会向空气中大量挥发，空气遭到破坏、环境受到污染，对人体造成伤害。
无机富锌底漆是一种高性能底漆，适合于各种强腐蚀环境，如海洋钢结构及大型钢屋架、石油化工厂、桥梁、发电厂等，可以对防腐系统提供最大的保护。但是无机富锌底漆对底材处理要求很高,必须经过机械喷砂去锈至Sa2.5，才能涂装无机富锌底漆。由于喷砂会造成环境污染和噪音污染，同时也会加重施工人员的工作强度和压力，增加矽肺的发生率，弊大于利，不符合健康、低碳、节能、环保的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种绿色环保、性能稳定的水性带锈防腐涂料用粘结剂。
本发明的再一目的是提供上述水性带锈防腐涂料用粘结剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供包含上述水性带锈防腐涂料用粘结剂的涂料组合物。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种水性带锈防腐涂料用粘结剂，按重量百分比计，包括如下组分：
    硅酸钾溶液40～45%
    硅溶胶15～24%
    硅烷偶联剂2.3～5.5%
    氢氧化钾水溶液7～14%
    去离子水18～25%。
所述的硅酸钾溶液可市购，其二氧化硅固含量为26～30%。
所述的硅溶胶可市购，是以SiO2为基本单位在水中的分散体，SiO2的固含量为28～30%，SiO2颗粒的粒径范围在20nm～100nm。
所述的硅烷偶联剂为KH-570或KH-550中的一种或两种混合。
所述的氢氧化钾水溶液是质量浓度为20～25%的氢氧化钾水溶液。
所述去离子水为自来水经去离子后，电导率≤13的纯净水。
本发明所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）  将硅酸钾溶液按上述重量百分比缓慢倒入搅拌容器中，开始升温；
（2）用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至800r/min～1000r/min，边搅拌边升温，搅拌25min～30min；
（3）当硅酸钾溶液温度升至50℃～65℃时，按上述重量百分比将硅溶胶缓慢加入硅酸钾溶液的容器中，用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至1100r/min～1400r/min，搅拌15min～25min；
（4）当硅酸钾溶液与硅溶胶混合均匀后，按上述重量百分比将硅烷偶联剂缓慢滴加至容器中，调整转速至1200r/min～1500r/min，搅拌25min～40min；
（5）混合分散均匀后，按上述重量百分比将氢氧化钾水溶液加入容器中；
（6）混合分散均匀后，按上述重量百分比将去离子水加入容器中，并调整转速至400r/min～600r/min，匀速分散30min～40min；
（7）停止分散机，静置保温2h；
（8）对最终形成的液体用120目～200目的筛网过滤后装在容器中备用。
本发明还公开了一种涂料组合物，其包含上述的水性带锈防腐涂料用粘接剂、颜填料；所述水性带锈防腐涂料用粘接剂的重量百分比为22～26%，助剂的重量百分比为2.3～5.5%，颜填料的重量百分比为71～75%。
其中，所述颜填料包括:≧500目的单质锌粉或≧800目的磷铁粉中的一种或几种。
本发明的涂料组合物备方法只需将粘接剂、助剂、颜填料按比列混合搅拌均匀，即可。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的水性带锈防腐底漆用粘接剂属绿色环保、无甲醛、苯及其它有害气体释放，
性能稳定，防腐品质高，其制备工艺简单，用途广泛，可以在钢结构上直接涂覆，解决了无机富锌底漆对底材处理要求高的难题，同时减轻了施工人员的工作强度和压力，减少了施工人员矽肺的发生率，避免了因喷砂造成的环境污染和噪音污染。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。 
实施例1
一种水性带锈防腐涂料用粘结剂，按重量百分比计，包括如下组分：
    硅酸钾溶液40%，固含量为30%；
    硅溶胶24%，SiO2的固含量为30%，SiO2颗粒的粒径范围在20nm～100nm
    KH-570硅烷偶联剂5%；
氢氧化钾水溶液10%，质量浓度为25%；
    去离子水21%。
其制备工艺，依次由下述步骤组成：
（1）  将硅酸钾溶液按上述重量百分比缓慢倒入搅拌容器中，开始升温；
（2）  用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至800r/min，边搅拌边升温，搅拌25min；
（3）  当硅酸钾溶液温度升至50℃时，按上述重量百分比将硅溶胶缓慢加入硅酸钾溶液的容器中，用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至1100r/min，搅拌15min；
（4）  当硅酸钾溶液与硅溶胶混合均匀后，按上述重量百分比将硅烷偶联剂缓慢滴加至容器中，调整转速至1200r/min，搅拌25min；
（5）  混合分散均匀后，按上述重量百分比将氢氧化钾水溶液加入容器中；
（6） 混合分散均匀后，按上述重量百分比将去离子水加入容器中，并调整转速至400r/min，匀速分散30min；
（7）  停止分散机，静置保温2h；
（8）  对最终形成的液体用120目～200目的筛网过滤后装在容器中备用。
实施例2
一种水性带锈防腐涂料用粘结剂，按重量百分比计，包括如下组分：
    硅酸钾溶液45%，固含量为26%；
    硅溶胶15%，SiO2的固含量为28%，SiO2颗粒的粒径范围在20nm～100nm；
    KH-550硅烷偶联剂3%；
氢氧化钾水溶液14%，质量浓度为20%；
    去离子水23%。
其制备工艺，依次由下述步骤组成：
（1）  将硅酸钾溶液按上述重量百分比缓慢倒入搅拌容器中，开始升温；
（2）  用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至1000r/min，边搅拌边升温，搅拌30min；
（3）  当硅酸钾溶液温度升至65℃时，按上述重量百分比将硅溶胶缓慢加入硅酸钾溶液的容器中，用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至1400r/min，搅拌25min；
（4）  当硅酸钾溶液与硅溶胶混合均匀后，按上述重量百分比将硅烷偶联剂缓慢滴加至容器中，调整转速至1500r/min，搅拌40min；
（5）  混合分散均匀后，按上述重量百分比将氢氧化钾水溶液加入容器中；
（6）  混合分散均匀后，按上述重量百分比将去离子水加入容器中，并调整转速至600r/min，匀速分散40min；
（7）  停止分散机，静置保温2h；
（8）  对最终形成的液体用120目～200目的筛网过滤后装在容器中备用。
实施例3
一种水性带锈防腐涂料用粘结剂，按重量百分比计，包括如下组分：
    硅酸钾溶液42%，固含量为28%；
    硅溶胶20%，SiO2的固含量为29%，SiO2颗粒的粒径范围在20nm～100nm；
    KH-550硅烷偶联剂4%；
氢氧化钾水溶液8%，质量浓度为22%；
去离子水25%。
其制备工艺，依次由下述步骤组成：
(1)将硅酸钾溶液按上述重量百分比缓慢倒入搅拌容器中，开始升温；
(2)用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至900r/min，边搅拌边升温，搅拌30min；
(3)当硅酸钾溶液温度升至60℃时，按上述重量百分比将硅溶胶缓慢加入硅酸钾溶液的容器中，用智能型分散机控制仪调整转速，调整转速至1200r/min，搅拌20min；
(4)当硅酸钾溶液与硅溶胶混合均匀后，按上述重量百分比将硅烷偶联剂缓慢滴加至容器中，调整转速至1300r/min，搅拌30min；
(5)混合分散均匀后，按上述重量百分比将氢氧化钾水溶液加入容器中；
(6)混合分散均匀后，按上述重量百分比将去离子水加入容器中，并调整转速至500r/min，匀速分散35min；
(7)停止分散机，静置保温2h；
(8)对最终形成的液体用120目～200目的筛网过滤后装在容器中备用。
实施例4
一种涂料组合物，其包含实施例1的水性带锈防腐涂料用粘接剂、助剂、颜填料；所述水性带锈防腐涂料用粘接剂的重量百分比为24%，助剂的重量百分比为5%，颜填料的重量百分比为71%。
实施例5
一种涂料组合物，其包含实施例2的水性带锈防腐涂料用粘接剂、助剂、颜填料；所述水性带锈防腐涂料用粘接剂的重量百分比为26%，助剂的重量百分比为3%，颜填料的重量百分比为71%。

Claims (8)

1.一种水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分：
    硅酸钾溶液40～45%
    硅溶胶15～24%
    硅烷偶联剂2.3～5.5%
    氢氧化钾水溶液7～14%
    去离子水18～25%。
2.根据权利要求1所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于：所述的硅酸钾溶液的固含量为26～30%。
3.根据权利要求1所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于：所述的硅溶胶是以SiO2为基本单位在水中的分散体，SiO2的固含量为28%～30%，SiO2颗粒的粒径范围在20nm～100nm。
4.根据权利要求1所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为KH-570或KH-550中的一种或两种混合使用。
5.根据权利要求1所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于：所述的氢氧化钾水溶液是质量浓度为20～25%的氢氧化钾水溶液。
6.根据权利要求1所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂，其特征在于：所述去离子水为自来水经去离子后，电导率≤13的纯净水。
7.权利要求1-6任一项所述的水性带锈防腐涂料用粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 将硅酸钾溶液按上述重量百分比缓慢倒入搅拌容器中，开始升温；
(2) 调整转速至800r/min～1000r/min，边搅拌边升温，搅拌25min～30min；
(3) 当硅酸钾溶液温度升至50℃～65℃时，按上述重量百分比将硅溶胶缓慢加入硅酸钾溶液的容器中，调整转速至1100r/min～1400r/min，搅拌15min～25min；
(4) 当硅酸钾溶液与硅溶胶混合均匀后，按上述重量百分比将硅烷偶联剂缓慢滴加至容器中，调整转速至1200r/min～1500r/min，搅拌25min～40min；
(5) 混合分散均匀后，按上述重量百分比将氢氧化钾水溶液加入容器中；
(6) 混合分散均匀后，按上述重量百分比将去离子水加入容器中，并调整转速至400r/min～600r/min，匀速分散30min～40min；
(7) 停止分散机，静置保温2h；
(8) 对最终形成的液体用120目～200目的筛网过滤后装在容器中备用。
8.一种涂料组合物，其包含权利要求1～6任一项所述的水性带锈防腐涂料用粘接剂、助剂、颜填料；所述水性带锈防腐涂料用粘接剂的重量百分比为22～26%，助剂的重量百分比为2.3～5.5%，颜填料的重量百分比为71～75%。
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