CN108610841A - 一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种添加γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料。其制备方法是，先将硅酸铵溶液加热，在不断搅拌并滴加硅溶胶，混合均匀后再依次加入单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯和脂肪醇聚环氧乙烷醚，继续高速搅拌，均匀后停止加热，降至室温时再加入硅丙乳液和超细锌粉，搅拌均匀后即可得一种耐水富锌涂料。采用硅酸铵作为基料并添加复合改性剂，制备的涂料耐水性、稳定性能好。

Description

一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料

技术领域

本发明涉及一种耐水富锌涂料，特别涉及一种添加复合改性剂的耐水富锌涂料及其制备方法，属于涂料加工领域。

背景技术

全世界每年因钢铁腐蚀造成的损失不计其数，钢铁防腐日益受到关注，人们通过各种方式来延缓钢铁的腐蚀速度，其中涂覆涂料是一种常用的方法。普通涂料涂覆在钢铁表面，只是以隔绝空气的方式而防止钢铁腐蚀，而富锌涂料不但能隔绝空气，而且能形成原电池保护。由于锌的标准电位较钢铁低，腐蚀介质渗入时，钢铁与锌粉形成原电池，锌粉作为原电池的负极失去电子，钢铁作为正极得到电子而获得保护。当富锌涂料的涂膜上有的部位被机械损伤后，在一定范围的面积内，防蚀电流也能流向钢铁露出部分，则锌的腐蚀产物就沉积在那里形成一层保护膜。随着钢铁表面的不断暴露，富锌涂膜不断地被保护膜所遮盖，阴极保护作用便又呈现惰性，但在涂膜受到机械损伤而露出新的锌表面时则又开始复活。若用砂纸打磨涂膜表面，或将涂膜擦伤露出新的锌面，则电位差便恢复原状。另外，溶解出来的锌离子与腐蚀介质中的阴离子结合而形成碱式锌盐和锌铁复盐，填满涂膜的裂缝，而达到隔离防腐蚀的目的。且由于是水性油漆，避免有机溶剂危害施工人员的健康，具有环保作用。

富锌涂料分为有机富锌涂料和无机富锌涂料，有机富锌涂料常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。但有机富锌涂料的有机成膜物的导电性能差。无机富锌涂料又分为有溶剂型和水性两类。其中水性无机富锌涂料是由水性无机硅酸盐（纳、钾、锂）树脂、锌粉、助剂等组成。硅酸盐主要有硅酸锂、硅酸鈉等，硅酸锂价格高且热变性差；硅酸钠易被碳化。而采用硅酸铵作为基料，其价格低，耐水性良好。

由于水性无机富锌涂料溶剂少，润湿性低，因而附着力不如相应的溶剂型涂料好，且锌粉添加到涂料中，锌粉与无机硅酸盐较难融合，与底材着附力低。为此，一般在富锌涂料制备过程中，添加偶联剂，改善金属锌粉与硅酸盐的兼容性，增强涂料的附着力，但是这种改善效果往往有限，在制备过程中，再添加适量的表面活性剂，则能起到更加好的改善作用。

本发明通过在涂料制备过程中，一方面，还添加脂肪醇聚环氧乙烷醚表面活性剂，改善金属锌粉湿润性，另一方面添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂，改善金属锌粉与硅酸盐的兼容性，增强涂料的附着力，从而制备一种性能优异的的耐水富锌改性涂料。

发明内容

本发明的目的提供一种耐水富锌涂料，其制备方法包括如下步骤：

⑴将一定量的硅酸铵溶液倒入容器中加热；

⑵在不停的搅拌下，缓慢滴加计量的硅溶胶，使其充分混合；

⑶再往容器中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和脂肪醇聚环氧乙烷醚，高速搅拌；

⑷搅拌均匀后，停止加热，当温度降至室温时，再加入硅丙乳液；

⑸最后添加一定量的超细锌粉，持续搅拌均匀后即可得涂料产品。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑴中，硅酸铵的添加量占总涂料组分的质量比为10%-20%，加热温度控制在60-70℃。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑵中，硅溶胶的添加量占总涂料组分的质量比为20%-50%。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑶中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量占总涂料组分的质量比为7%-10%。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑶中，脂肪醇聚环氧乙烷醚的添加量占总涂料组分的质量比为2%-3%。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑷中，硅丙乳液的添加量占总涂料组分的质量比为20%-30%。

作为优先实施例，在上述制备富锌涂料步骤中，在步骤⑸中，超细锌粉为600目以上，添加量占总涂料组分的质量比为20%-30%。

本发明具有下列优点和特性：

⑴该油漆制备工艺简单，操作性好；

⑵制备的油漆综合性能好。

具体实施方式

实施例一：

将100g硅酸铵溶液倒入一容器中加热，加热温度控制在60℃左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加300g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入30g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和20g脂肪醇聚环氧乙烷醚并将提高搅拌速度，搅拌均匀后停止加热，待温度降至室温时，再加入250g硅丙乳液，最后添加300g的600目锌粉，持续搅拌均匀后即可得一种复合改性耐水富锌涂料。

实施例二：

将140g硅酸铵溶液倒入一容器中加热，加热温度控制在65℃左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加300g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入35g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和25g脂肪醇聚环氧乙烷醚并将提高搅拌速度，搅拌均匀后停止加热，待温度降至室温时，再加入300g硅丙乳液，最后添加200g的700目锌粉，持续搅拌均匀后即可得一种复合改性耐水富锌涂料。

实施例三：

将200g硅酸铵溶液倒入一容器中加热，加热温度控制在70℃左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加200g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入70g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和30g甲脂肪醇聚环氧乙烷醚并将提高搅拌速度，搅拌均匀后停止加热，待温度降至室温时，再加入200g硅丙乳液，最后添加300g的700目锌粉，持续搅拌均匀后即可得一种复合改性耐水富锌涂料。

Claims (7)

1.一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，该涂料的制备方法包括如下步骤：

⑴将一定量的硅酸铵溶液倒入容器中加热；

⑵在不停的搅拌下，缓慢滴加计量的硅溶胶，使其充分混合；

⑶再往容器中依次加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂和脂肪醇聚环氧乙烷醚，高速搅拌；

⑷搅拌均匀后，停止加热，当温度降至室温时，再加入硅丙乳液；

⑸最后添加一定量的超细锌粉，持续搅拌均匀后即可得涂料产品。

2.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑴中，硅酸铵的添加量占总涂料组分的质量比为10%-20%，加热温度控制在60-70℃。

3.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑵中，硅溶胶的添加量占总涂料组分的质量比为20%-50%。

4.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑶中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量占总涂料组分的质量比为7%-10%。

5.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑶中，脂肪醇聚环氧乙烷醚的添加量占总涂料组分的质量比为2%-3%。

6.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑷中，硅丙乳液的添加量占总涂料组分的质量比为20%-30%。

7.根据权利要求1所述的一种添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的耐水富锌涂料，其特征在于，在步骤⑸中，超细锌粉为600目以上，添加量占总涂料组分的质量比为20%-30%。