CN106883645A - 一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料,其是由液体A组份和粉体B组份按质量比1:2~4混合均匀而成;其中液体A组份是由高模数硅酸盐混合溶液、增强剂水溶液、改性剂水溶液、溶液稳定剂和水性助剂混合而成;粉体B组份是由锌粉和纳米混合添加剂混合而成。本发明水性无机富锌涂料只需一道涂层无需面漆配套,即可对各种金属构件提供长效防腐的功能,所获涂层耐盐雾时间超过3000小时以上,且耐热、耐紫外线、耐老化、耐溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及水性防腐涂料领域,具体涉及一种水性无机富锌涂料。
背景技术
据统计,全世界每年因腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的3%。实践证明,防腐涂层是最有效、最经济、应用最普遍的防腐蚀方法。目前防腐涂料市场大多数为有机溶剂型的油性涂料,不仅VOC排放量高、污染环境,而且易燃易爆。水性防腐涂料虽一直是涂料界所关注的话题,但由于技术原因,目前仍然得不到广泛的实际应用。
水性无机富锌重防腐涂料具有以下特点:基体为水性,无气味、VOC排放为零、运输和使用安全可靠;所获涂层耐热、耐紫外线、耐老化、耐溶剂、耐摩擦、耐辐射、耐高温;广泛应用于交通设施(高铁、地铁、隧道、桥梁高架、高速公路)、船舶、航天航空、海洋工程、电力通讯、石油化工、市政工程、港口码头等海洋和工业环境中的高要求的长效防腐涂装。
现在市场上出现的水性无机富锌涂料,大体分成两类:一类粘结剂采用纯无机硅酸盐溶液,这类涂料防腐性能好,但对基材的处理要求高,施工要求苛刻,容易造成涂层粘接不牢和起皮脱落,并且溶液的稳定性差,容易发生胶凝;另一类粘结剂采用无机硅酸盐溶液与有机高分子乳胶的混合物,这类涂料虽然改善了涂膜初期的一些性能,但影响了涂膜后期的防腐性能,只能作为底漆使用,主要是由于相分离和有机高分子易发生老化。且这两类涂料要达到一定的防腐性能,都需要在基材上喷涂作业二道,干膜厚度需要超过100微米以上。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题,本发明提供了一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料,旨在提高防腐性能、减小干膜厚度。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料,是由液体A组份和粉体B组份按质量比1:2~4混合均匀而成;
所述液体A组份的各原料按质量百分比的构成为:
所述粉体B组份的各原料按质量百分比的构成为:
锌粉 90~98%,
纳米混合添加剂 2~10%。
优选的,所述高模数硅酸盐混合溶液是模数皆在3.0~5.0的硅酸锂、硅酸钠与硅酸钾中的至少两种的混合水溶液。
优选的,所述增强剂水溶液为硼酸、硼砂和硼酸盐中的至少一种的水溶液。
优选的,所述改性剂水溶液为含3~5个碳链的高分子齐聚物的水溶液,所述高分子齐聚物含羟基、羧基、氨基或酰胺基。更优选的,所述改性剂水溶液为齐聚丙烯酰胺水溶液或齐聚丙烯酸钠水溶液。
优选的,所述溶液稳定剂为硅烷偶联剂。更优选的,所述溶液稳定剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等硅烷中的至少一种。
优选的,所述水性助剂为浸润分散剂(如BYK-190、BYK-191)、增稠剂(如无机凝胶、纤维素、改性膨润土)、流平剂(如BYK-348、BYK-349)、消泡剂(如BYK-019、BYK-020)和钛酸酯偶联剂中的至少两种。
优选的,所述锌粉为325目~800目活性锌粉。
优选的,所述纳米混合添加剂为纳米硅灰粉、纳米磷酸铝、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米氧化铈、纳米碳酸钙中的至少两种。
上述水性无机富锌涂料的制备方法为:将高模数硅酸盐混合溶液、增强剂水溶液、改性剂水溶液、溶液稳定剂及水性助剂搅拌混合均匀,得到液体A组份;将锌粉和纳米混合填料混合均匀,得到粉体B组份;将液体A组份和粉体B组份按质量比1:2~4混合均匀,即制得水性无机富锌涂料。
本发明的有益效果体现在:
1、本发明经长时间的实验探索,对无机硅酸盐溶液进行了有效改性,不添加任何有机高分子乳胶,所得水性无机富锌涂料对基材粘接强度高,只需喷涂一道涂层,干膜厚度低于75微米,耐盐雾时间超过3000小时以上,具有极佳的防腐性能,施工更加简便;在施工和防腐蚀性能均有别与目前已有的材料。
2、本发明的水性无机富锌涂料以碱金属硅酸盐溶液、增强剂水溶液、改性剂溶液、溶液稳定剂和混合水性助剂为原料混合得到的A组份,增加了涂料中的粘接基团,使得涂膜的附着力大幅提高,并且提高了涂膜的交联密度,加强了其致密性,提高了涂膜早期的耐水性和强度;活性锌粉与纳米混合添加剂混合得到的B组份,能有效填充涂膜的孔隙,缩短涂膜固化的时间,进一步提高了涂膜的耐水性、强度以及防腐效果。综合起来,只需喷涂一道涂膜即可达到优异的耐盐雾防腐蚀的性能。
3、由本发明的水性无机富锌涂料形成的涂层可长期耐400℃高温,且耐溶剂、耐摩擦。
4、由本发明的水性无机富锌涂料形成的涂层可长期耐紫外线、耐老化、耐盐雾,一道单涂层即具备长久的户外耐侯性能。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是需要说明的是,该描述只是进一步说明本发明的优点特征,而非对本发明权利要求的束缚和限制。
实施例1
分别称取模数4.0、固含量为26%的硅酸钾溶液和硅酸锂溶液各150公斤,在搅拌状态下分散均匀后,缓慢加入4公斤3-氨丙基三乙氧基硅烷,在中速搅拌状态下加入18公斤质量浓度为5%的齐聚丙烯酸钠水溶液,再在中速搅拌状态下加入15公斤固含量为1.5%硼酸水溶液,最后加入1.2公斤BYK-190、2.5公斤纤维素、0.5公斤BYK-348,1.0公斤BYK-019,反应完成后得到液体A组份。
将92公斤800目活性锌粉与2公斤纳米硅灰粉、2公斤纳米磷酸铝、2公斤纳米氧化锌、2公斤纳米氧化硅混合均匀,得到粉体B组份。
将液体A组份和粉体B组份按质量比1:2.5混合均匀即得到所需的水性无机富锌涂料。在喷砂打磨除锈后的钢板上喷涂一道涂层,厚度50微米,对其进行性能测试,结果如表1:
表1
实施例2
分别称取模数3.8、固含量在30%的硅酸钾溶液100公斤、硅酸钠溶液100公斤和硅酸锂溶液100公斤,在搅拌状态下分散均匀后,缓慢加入5公斤甲基三甲氧基硅烷,在中速搅拌状态下加入含有20公斤质量浓度为3%的齐聚丙烯酰胺水溶液,再在中速搅拌状态下加入20公斤固含量为1%的硼砂水溶液,最后加入1.2公斤BYK-191、1.0公斤BYK-020、1.0公斤钛酸酯偶联剂、2.5公斤改性膨润土、0.8公斤BYK-349,反应完成后得到液体A组份。
将92.5公斤500目活性锌粉与2公斤纳米硅灰粉、2.5公斤纳米氧化锌、2.5公斤纳米氧化铈、0.5公斤纳米碳酸钙混合均匀,得到粉体B组份。
将液体A组份和粉体B组份按质量比1:3.0混合均匀即得到所需的水性无机富锌涂料。在喷砂打磨除锈后的钢板上喷涂一道涂层,厚度50微米,对其进行性能测试,结果如表2:
表2
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述水性无机富锌涂料是由液体A组份和粉体B组份按质量比1:2~4混合均匀而成;
所述液体A组份的各原料按质量百分比的构成为:
所述粉体B组份的各原料按质量百分比的构成为:
锌粉 90~98%,
纳米混合添加剂 2~10%。
2.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:
所述高模数硅酸盐混合溶液是模数皆在3.0~5.0的硅酸锂、硅酸钠与硅酸钾中的至少两种的混合水溶液。
3.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:
所述增强剂水溶液为硼酸、硼砂和硼酸盐中的至少一种的水溶液。
4.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述改性剂水溶液为含3~5个碳链的高分子齐聚物的水溶液,所述高分子齐聚物含羟基、羧基、氨基或酰胺基。
5.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述溶液稳定剂为硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述水性助剂为浸润分散剂、增稠剂、流平剂、消泡剂和钛酸酯偶联剂中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述锌粉为325目~800目活性锌粉。
8.根据权利要求1所述的水性无机富锌涂料,其特征在于:所述纳米混合添加剂为纳米硅灰粉、纳米磷酸铝、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米氧化铈、纳米碳酸钙中的至少两种。
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Inventor after: Xue Qing Inventor after: Chen Genhui Inventor before: Gui Zhou Inventor before: Chen Xianhui |
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CB03 | Change of inventor or designer information | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170623 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |