CN109943109A - 水性车间底漆组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性车间底漆组合物，包括基料和固化剂，其中，所述基料包括按重量百分数计的如下组分：锌粉：30～50％；磷铁粉：20～30％；石英粉：15～20％；填料：15～20％。与本发明具有如下的有益效果：适应用于大型钢结构钢材(钢板和型钢)预处理车间流水线上涂装底漆，极大提升水性车间底漆焊接性能、耐高温性能，有效降低钢板进行热切割、焊接时的烧延面积，兼容多种焊接方式，有效提升焊接效率，同时也降低了热加工时产生“锌烟”的量，保证施工人员的健康，也减少焊接烟尘产生，达到绿色制造的发展要求。

Description

水性车间底漆组合物

技术领域

本发明涉及钢结构制造涂装领域，尤其涉及一种水性车间底漆组合物。

背景技术

车间底漆，主要应用于钢板表面短期防锈保护的底漆，又称为保养底漆或钢材预处理底漆。在现代工业生产中，船舶、海洋工程、桥梁、重型装备和机械设备等钢材在施工前、分段过程中都需要一定的防锈期。因此，车间底漆必须具备3～12个月的防锈能力，同时还需具备良好的耐高温切割、焊接性。

车间底漆诞生于上世纪50年代初，最初的车间底漆是聚乙烯醇缩丁醛车间底漆(PVB)，但由于其耐腐蚀能力、热加工性能、焊接性较差。在上世纪60年代改进为环氧富锌车间底漆，虽然其耐腐蚀能力可达到6～9个月，耐热性能好，热加工损伤面积小。但是由于其锌粉含量高，焊接及热加工时会产生大量氧化锌烟尘，对焊工造成很大健康问题，易导致“锌热病”，同时其对焊接、切割速度和质量都有一定影响。直到后来出现的无机硅酸锌车间底漆，这些问题才得到解决。

随着国家近些年对于环保要求越来越高，传统无机硅酸锌车间底漆高VOC排放及体积固含量较低、焊接等热加工排放烟尘较多，都是急需解决的环保问题。

发明内容

本发明旨在改进传统水性无机硅酸锌车间底漆，采用改进车间底漆基料类型，提升其耐高温焊接性能，减小热加工热损伤区域。在保证耐腐蚀性能及快干性能的前提下，减少其氧化锌烟雾产生，达到提升其耐高温焊接性能的目标。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种水性车间底漆组合物，包括基料和固化剂，其中，所述基料包括按重量百分数计的如下组分：

作为优选方案，所述基料包括按重量百分数计的如下组分：

作为优选方案，所述锌粉中的含铅量不超过5％，形态为球状或片状。

作为优选方案，所述磷铁粉的细度高于800目，铅含量不超过5％。

作为优选方案，所述石英粉的细度高于600目，形态为块状或粒状。

作为优选方案，所述填料选自滑石粉、重晶石粉、硫酸钡、云母粉、高岭土、长石粉、硅灰石粉中的一种或多种。

作为优选方案，所述基料和固化剂的重量比为(2.8～3):1.6。

作为优选方案，所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：

作为进一步优选方案，所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：

作为优选方案，所述硅酸盐溶液的固含量不低于25％，模数(即二氧化硅对比硅酸钾粘合剂的含量比例)不低于5。

作为进一步优选方案，所述硅酸盐溶液的固含量为25～35％，模数为5～5.5。

作为优选方案，所述硅酸盐溶液中包含有硅酸锂和硅酸钾，其中，硅酸锂的含量为0.1～5％

本发明能显著改进现有常规水性车间底漆耐高温性能，其具有的技术优势如下：

1、通过在传统水性无机桂酸锌配方上进行改进，在稳定车间底漆干燥时间、耐腐蚀性能、力学性能的前提下，增加石英粉作为基料，碳钛笼树脂为乳液，此两种物质能显著提升车间底漆耐高温性能。有效降低钢板进行热切割、焊接时的烧延面积；

2、该配方具备多种焊接方式的兼容性，包括MIG、MAG、SAW及G-FCAW焊接工艺，以及窄焊道、摆动焊道的多种焊接方式兼容，单道焊和多道焊的多种焊接方法兼容，有效提升焊接效率；

3、在140～550mm/min的不同焊接速度下，该配方在25μm涂层厚度产生的孔隙率低于1％，具备极好的耐高温焊接性；

4、本配方有效降低锌粉含量，减少热加工时产生“锌烟”的量。保障施工人员的健康的同时，也减少焊接烟尘产生，达到绿色制造的发展方针；

5、此发明在传统水性无机硅酸锌车间底漆基础上改进后，达到与水性涂料、溶剂涂料的良好兼容性，兼容性附着力检测均达到3MPa以上。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为传统水性车间底漆焊接飞溅照片；

图2为传统水性车间底漆焊接断焊照片；

图3为改进后水性车间底漆焊接效果照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一、按照表1中配方进行配料；

二、将锌粉加入到粉料混合装置中，充分混合，过筛包装，得到基料。所述锌粉为球状或片状低铅锌粉，细度为600目。

三、将硅酸锂钾溶液置入拉缸，中速搅拌，慢慢加入特殊改性乳液，搅拌速度控制在500-600r/min。混合后再中速搅拌30min，然后加入水搅拌均匀，过滤包装，得到固化剂。

实施例2

一、按照表1中配方进行配料；

二、将锌粉和钛铁粉加入到粉料混合装置中，充分混合，过筛包装，得到基料。所述锌粉为球状或片状低铅锌粉，细度为600目。

三、将硅酸锂钾溶液置入拉缸，中速搅拌，慢慢加入特殊改性乳液，搅拌速度控制在500-600r/min。混合后再中速搅拌30min，然后加入水搅拌均匀，过滤包装，得到固化剂。

实施例3

一、按照表1中配方进行配料；

二、将锌粉和磷铁粉加入到粉料混合装置中，充分混合，过筛包装，得到基料。所述锌粉为球状或片状低铅锌粉，细度为600目。磷铁粉符合《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》的RoHS标准，细度为1000目。

三、将硅酸锂钾溶液置入拉缸，中速搅拌，慢慢加入特殊改性乳液，搅拌速度控制在500-600r/min。混合后再中速搅拌30min，然后加入水搅拌均匀，过滤包装，得到固化剂。

实施例4

一、按照表1中配方进行配料；

二、将锌粉、钛铁粉、磷铁粉和石英粉加入到粉料混合装置中，充分混合，过筛包装，得到基料。所述锌粉为球状或片状低铅锌粉，细度为600目。磷铁粉符合《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》的RoHS标准，细度为1000目。

三、将硅酸锂钾溶液置入拉缸，中速搅拌，慢慢加入特殊改性乳液，搅拌速度控制在500-600r/min。混合后再中速搅拌30min，然后加入水搅拌均匀，过滤包装，得到固化剂。

实施例5

一、按照表1中配方进行配料；

二、将锌粉、钛铁粉、磷铁粉、石英粉和氧化锌加入到粉料混合装置中，充分混合，过筛包装，得到基料。所述锌粉为球状或片状低铅锌粉，细度为600目。磷铁粉符合《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》的RoHS标准，细度为1000目。

三、将硅酸锂钾溶液置入拉缸，中速搅拌，慢慢加入特殊改性乳液，搅拌速度控制在500-600r/min。混合后再中速搅拌30min，然后加入水搅拌均匀，过滤包装，得到固化剂。

通过对水性车间底漆改性，进行焊接性试验。如图1、2、3所示，与传统水性车间底漆相比，改性后水性车间底漆焊接飞溅大幅减少、焊接气孔率低、无断焊现象产生，水性车间底漆耐高温焊接性得到显著提升。

表1：实施例1-5配方(配方中所述配比均为质量分数)

分别对实施例1～5中得到的水性车间底漆组合物的性能进行检测，结果如表2所示。

表2：实施例1-5性能性能检测结果

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种水性车间底漆组合物，包括基料和固化剂，其特征在于，所述基料包括按重量百分数计的如下组分：

2.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述基料包括按重量百分数计的如下组分：

3.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述锌粉中的含铅量不超过5％，形态为球状或片状。

4.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述磷铁粉的细度高于800目，铅含量不超过5％。

5.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述石英粉的细度高于600目，形态为块状或粒状。

6.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述填料选自滑石粉、重晶石粉、硫酸钡、云母粉、高岭土、长石粉、硅灰石粉中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述基料和固化剂的重量比为(2.8～3):1.6。

8.如权利要求1或7所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：

9.如权利要求8所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述硅酸盐溶液的固含量为25～35％，模数不低于5。

10.如权利要求9所述的水性车间底漆组合物，其特征在于，所述硅酸盐溶液中包含有硅酸锂和硅酸钾，其中，硅酸锂的含量为0.1～5％。