CN110862750B

CN110862750B - 一种水性替代热喷锌涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN110862750B
Application number: CN201911111624.XA
Authority: CN
Inventors: 吴瑞浪; 陈国清
Original assignee: Hubei Baster Technoogy Co ltd
Current assignee: Hubei Baster Technoogy Co ltd
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2039-11-14
Also published as: CN110862750A

Abstract

本发明公开了一种水性替代热喷锌涂料，包括以下重量配比的组分：水性环氧改性丙烯酸树脂8％‑15％、锌粉78％‑85％、水性钝化剂0.5％‑2％、防闪锈剂0.5％‑2％、水性氢化蓖麻油0.1％‑1％、去离子水3％‑8％。与现有技术相比，其使用了特有的钝化处理技术，抑制了锌粉跟水的析氢反应，其利用水作为分散介质，使得VOC含量大为减少，降低环境污染，同时使得涂料难燃，在生产、运输、贮存和运输时更加安全，其还具有防锈性能好的优点，本发明还公开了一种水性替代热喷性涂料的制备方法，其首先利用混合机使得各组分原料充分混合，然后利用高速分散机进行分散，得到高品质的成品涂料；在制备涂料的过程中所使用的混合机能够有效提升原料的粒度均匀性，从而有效提升涂料的品质。

Description

一种水性替代热喷锌涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及喷锌涂料，特别涉及一种水性替代热喷锌涂料及其制备方法。

背景技术

户外钢结构包含大型工程机械、桥梁和公共设施等，上述钢构材料由于金属腐蚀产生巨大的经济损失，涂料体系是一种常用的钢结构防腐蚀方法。传统的户外钢构材料用涂料均为溶剂型产品，VOC含量高，在制造、施工、固化成膜过程中，向空气中散发出的VOC对环境污染严重。水性涂料是一种低VOC、节能环保、高效经济且性能优异的涂料品种，虽然目前水性钢构防腐涂料品种较多，但是大多数产品防锈能力差，使用较短时间就出现严重锈蚀。有鉴于此，本发明经过深入研究，得到一种水性替代热喷锌涂料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性替代热喷锌涂料，其具有良好的防锈能力，本发明还提供一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其能够显著提升涂料的品质。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水性替代热喷锌涂料，包括以下重量配比的组分：

水性环氧改性丙烯酸树脂8％-15％、锌粉78％-85％、水性钝化剂0.5％-2％、防闪锈剂0.5％-2％、水性氢化蓖麻油0.1％-1％、去离子水3％-8％。

一种上述水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

选取重量配比为78％-85％的锌粉、8％-15％的水性环氧改性丙烯酸树脂、0.5％-2％的水性钝化剂、0.5％-2％的防闪锈剂、0.1％-1％的水性氢化蓖麻油和3％-8％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

将混合液投入到高速分散机中，在300r/min-600r/min的搅拌速度下搅拌30min-60min，然后在1200r/min-1500r/min的搅拌速度下搅拌30min-60min，得到成品涂料。

进一步的改进，所述混合机包括：

罐体；

升降装置；

电机，所述电机固定于所述升降装置上；

搅拌体，所述搅拌体包括搅拌轴和叶片组，所述搅拌轴与所述电机连接且伸入所述罐体中，所述叶片组包括长叶片和短叶片，所述长叶片和短叶片间隔固定在所述搅拌轴上。

进一步的改进，所述长叶片在其转动方向上的前表面为内凹弧面，所述短叶片在其转动方向上的前表面为外凸弧面，所述长叶片上设有多个开孔。

进一步的改进，所述长叶片的端部贴近所述罐体的侧壁，所述短叶片的长度为长叶片长度的一半。

进一步的改进，所述叶片组至少为两组，各叶片组沿搅拌轴的长度方向排布。

进一步的改进，还包括绞龙，所述搅拌轴中设有容纳腔，所述容纳腔由所述搅拌轴的底部向上延伸，其侧壁上设有溢流孔，所述绞龙设于所述容纳腔中。

进一步的改进，还包括均布装置，所述均布装置包括集料斗和散料斗，所述集料斗的底部连接所述散料斗的底部，所述散料斗的侧壁包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成多个均匀分布的通道，所述内壁上具有多个均匀分布的通孔，所述均布装置设于所述罐体上方。

进一步的改进，所述通道呈螺旋形，且由上至下其口径逐渐增大，所述多个通道中相邻两通道之间的隔壁厚度均匀。

进一步的改进，所述搅拌轴穿过所述集料斗和散料斗的连接部，所述搅拌轴的侧壁与所述集料斗和散料斗的连接部贴合。

进一步的改进，还包括连接件，所述连接件一端与所述均布装置连接，另一端与所述升降装置连接。

与现有技术相比，本发明提供一种水性替代热喷锌涂料，其使用了特有的钝化处理技术，抑制了锌粉跟水的析氢反应，其利用水作为分散介质，使得VOC含量大为减少，降低环境污染，同时使得涂料难燃，在生产、运输、贮存和运输时更加安全，其还具有防锈性能好的优点；本发明还提供一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其首先利用混合机使得各组分原料充分混合，然后利用高速分散机进行分散，得到高品质的成品涂料；在制备涂料的过程中所使用的混合机能够有效提升原料的粒度均匀性，从而有效提升涂料的品质，使得涂覆有本涂料的产品具有优异的外观。

附图说明

图1是本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的结构示意图。

图2是本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的去掉罐体的结构示意图。

图3是本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的搅拌体的局部结构示意图。

图4是本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的均布装置的第一种视角的结构示意图。

图5是本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的均布装置的第二种视角的结构示意图。

图6为本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的物料运动示意图；

图7为本发明涉及一种水性替代热喷锌涂料的制备方法的混合机的搅拌体的带有绞龙的结构示意图。

图中

罐体-1；液压缸-21；固定架-22；

电机-3；搅拌轴-41；容纳腔411；

溢流孔412；长叶片-42；开孔-421；

短叶片-43；均布装置-5；集料斗-51；

散料斗-52；内壁-521；通孔-5211；

外壁-522；通道-523；连接件-6；

绞龙-7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

下面将结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例一：

一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

选取重量配比为78％的锌粉、15％的水性环氧改性丙烯酸树脂、0.5％的水性钝化剂、0.5％的防闪锈剂、0.1％的水性氢化蓖麻油和5.9％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

将混合液投入到高速分散机中，在300r/min的搅拌速度下搅拌30min，然后在1500r/min的搅拌速度下搅拌60min，得到成品涂料。

实施例二：

一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

选取重量配比为85％的锌粉、8％的水性环氧改性丙烯酸树脂、0.5％的水性钝化剂、0.5％的防闪锈剂、0.1％的水性氢化蓖麻油和5.9％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

将混合液投入到高速分散机中，在600r/min的搅拌速度下搅拌60min，然后在1200r/min的搅拌速度下搅拌30min，得到成品涂料。

实施例三：

一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

选取重量配比为78％的锌粉、9％的水性环氧改性丙烯酸树脂、2％的水性钝化剂、2％的防闪锈剂、1％的水性氢化蓖麻油和8％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

将混合液投入到高速分散机中，在300r/min的搅拌速度下搅拌60min，然后在1500r/min的搅拌速度下搅拌30min，得到成品涂料。

实施例四：

一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，包括如下步骤：

选取重量配比为80％的锌粉、14.5％的水性环氧改性丙烯酸树脂、1％的水性钝化剂、1％的防闪锈剂、0.5％的水性氢化蓖麻油和3％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

将混合液投入到高速分散机中，在600r/min的搅拌速度下搅拌30min，然后在1200r/min的搅拌速度下搅拌60min，得到成品涂料。

在上述实施例中，首先利用混合机将原料进行混合，以使得原料能够充分混合均匀，在接下来的高速分散搅拌中，原料各部分的成分能够有均等的机会接触到高速分散机的搅拌轮，从而被均衡分散，从而有效保证涂料中各成分粒度的均衡性，也就能有效保证涂料涂覆在产品上后平整光滑，体现出高级质感，具有良好的美观度。

所述高速分散机为通常用于涂料加工的高速分散机，在加工的过程中，首先利用较低的转速进行分散，使得原料中的颗粒在较小的力度下被切割，避免力量过大，造成颗粒粒径的不均匀，影响涂料品质，当颗粒的粒径处于较小状态时，利用较高的转速进行分散，进一步将颗粒的粒径缩小，最终达到成品要求，其原理在于：当颗粒较大时，若搅拌速度过快，则由于具有较大的力，首先被切割的颗粒迅速被切割，粒径迅速变小，而较后被切割的颗粒由于颗粒较大，惯性较大，难以移动，相较于前面切割的颗粒，其被切割的概率较小，最终容易导致颗粒的粒度不均，所以在颗粒的粒径较大时，不宜采用高转速的分撒方式；当颗粒的粒径缩小到一定程度时，颗粒粒径的差别对涂料的品质不会产生重大的影响，此时搅拌的主要目的在于持续缩小粒径，即可以采用高速分散的方式，使得颗粒的粒径持续减小，最终形成成品。

利用所述制备方法制作的涂料具有较强的附着力，能够很稳定地附着在目标物上，从而具有较强的防锈能力，其利用水作为分散介质，使得VOC含量大为减少，降低环境污染，同时使得涂料难燃，在生产、运输、贮存和运输时更加安全。

在上述实施例中，如图1至图6所示，所述混合机包括：

罐体1；

升降装置；

电机3，所述电机3固定于所述升降装置上；

搅拌体，所述搅拌体包括搅拌轴41和叶片组，所述搅拌轴41与所述电机3连接且伸入所述罐体1中，所述叶片组包括长叶片42和短叶片43，所述长叶片42和短叶片43间隔固定在所述搅拌轴41上。

在此结构设置下，当原料投入到罐体1中后，启动电机3，电机3带动搅拌体转动，即也带动叶片组转动，在叶片组转动时，长叶片42的覆盖范围较远，短叶片43的覆盖范围较近，长叶片42将距离搅拌轴41较远处的物料向靠近搅拌轴41的方向推动，短叶片43将物料向远离搅拌轴41的方向推，从而实现物料在远离和靠近搅拌轴41方向上的来回运动，实现良好的混合效果，物料的运动方式如图6中的箭头所示。

所述长叶片42在其转动方向上的前表面为内凹弧面，所述短叶片43在其转动方向上的前表面为外凸弧面，在转动时，需要设置得使长叶片42的内凹弧面推动物料，短叶片43的外凸弧面推动物料，这样才能实现如图6中所示的物料运动，此处的转动方向的前表面是指在搅拌轴41转动时，叶片的迎向物料的表面，也就是对物料施加压力的表面；

具体的，所述长叶片42和短叶片43具体设置为弧形片状，其优选采用高硬钢制成。

为避免物料在长叶片42的凹面处堆积，所述长叶片42上设有多个开孔421，在运动的过程中，一部分物料被长叶片42推动，一部分物料从所述开孔421中漏出。

为了使得物料都能够被搅拌混合，所述长叶片42的端部贴近所述罐体1的侧壁，使得物料的搅拌没有死角，所述短叶片43的长度为长叶片42长度的一半。

为了提升搅拌效果，所述叶片组至少为两组，各叶片组沿搅拌轴41的长度方向排布，在本实施例中，优选为两组。

如图7所示，本实施例还设置有绞龙7，所述搅拌轴41中设有容纳腔411，所述容纳腔411由所述搅拌轴41的底部向上延伸，其侧壁上设有溢流孔412，所述绞龙7设于所述容纳腔411中。当所述搅拌轴41转动时，所述绞龙7同步转动，物料被绞龙7提升至一定高度，然后由所述溢流孔412流出落下，从而实现了物料的上下运动，利用这样的结构设置，同时与长叶片42和短叶片43的配合，实现了物料在水平方向和竖直方向的运动，能够显著提升混合效果。

为了进一步提升物料混合的均匀性，还设置有均布装置5，所述均布装置5包括集料斗51和散料斗52，所述集料斗51和散料斗52均呈漏斗状，所述集料斗51的底部连接所述散料斗52的底部，此处的底部是指其较小的一端，所述散料斗52的侧壁包括内壁521和外壁522，所述内壁521和外壁522之间形成多个均匀分布的通道523，所述内壁521上具有多个均匀分布的通孔5211，所述均布装置5设于所述罐体1上方。

在此结构设置下，物料由所述集料斗51倒入，集中于所述集料斗51和散料斗52的连接处，然后进入所述通道523，沿着通道523下滑，在经过通道523的过程中，部分物料由所述通孔5211漏出，落入所述罐体1中，其余物料由所述通道523的末端流出，其最终的效果体现为物料均匀落入所述罐体1的底部，从而有利于物料的均匀混合，进一步提升物料混合的均匀性，提升成品涂料的品质。

具体的，所述搅拌轴41穿过所述集料斗51和散料斗52的连接部，所述搅拌轴41的侧壁与所述集料斗51和散料斗52的连接部贴合，实际上，所述集料斗51和散料斗52的连接部形成穿孔，所述搅拌轴41穿过所述穿孔，且其侧壁与穿孔的侧壁贴合。在此结构设置下，均布装置可以沿所述搅拌轴41滑动，且物料难以从搅拌轴41和穿孔之间的间隙穿过。

为了延长物料经过通道523的时间，使得物料有足够的时间从通孔5211中漏出，以提升物料落下的均衡性，所述通道523呈螺旋形。

所述通道523由上至下其口径逐渐增大，所述多个通道523中相邻两通道523之间的隔壁厚度均匀。这样设置以后，能够合理利用散料斗的内部空间，通道523的上部口径较小，下部较大，配合物料在通道上部时速度较小，在下部时速度较大，从而保证物料落下时的均匀性。

为实现所述均布装置5与搅拌体的同步升降，还包括连接件6，所述连接件6一端与所述均布装置5连接，另一端与所述升降装置连接。

所述升降装置具体可以设置为液压缸21，液压缸21上设置有固定架22，固定架22可以设置成杆状，电机3固定于所述固定架22上；所述连接件6也可以设置为杆状，其一端与所述液压缸21的活塞固定连接，另一端与所述均布装置5连接。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员理解和使用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.选取重量配比为78％-85％的锌粉、8％-15％的水性环氧改性丙烯酸树脂、0.5％-2％的水性钝化剂、0.5％-2％的防闪锈剂、0.1％-1％的水性氢化蓖麻油和3％-8％去离子水，首先将水性环氧改性丙烯酸树脂、水性钝化剂、防闪锈剂、水性氢化蓖麻油和去离子水加入到混合机中，混合3分钟，然后将锌粉投入混合机中，混合10分钟，得到混合液；

B.将混合液投入到高速分散机中，在300r/min-600r/min的搅拌速度下搅拌30min-60min，然后在1200r/min-1500r/min的搅拌速度下搅拌30min-60min，得到成品涂料；

所述混合机包括：

罐体；

升降装置；

电机，所述电机固定于所述升降装置上；

搅拌体，所述搅拌体包括搅拌轴和叶片组，所述搅拌轴与所述电机连接且伸入所述罐体中，所述叶片组包括长叶片和短叶片，所述长叶片和短叶片间隔固定在所述搅拌轴上；所述长叶片在其转动方向上的前表面为内凹弧面，所述短叶片在其转动方向上的前表面为外凸弧面，所述长叶片上设有多个开孔。

2.根据权利要求1所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，所述长叶片的端部贴近所述罐体的侧壁，所述短叶片的长度为长叶片长度的一半。

3.根据权利要求2所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，所述叶片组至少为两组，各叶片组沿搅拌轴的长度方向排布。

4.根据权利要求3所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，还包括绞龙，所述搅拌轴中设有容纳腔，所述容纳腔由所述搅拌轴的底部向上延伸，其侧壁上设有溢流孔，所述绞龙设于所述容纳腔中。

5.根据权利要求2至4中任一项所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，还包括均布装置，所述均布装置包括集料斗和散料斗，所述集料斗的底部连接所述散料斗的底部，所述散料斗的侧壁包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成多个均匀分布的通道，所述内壁上具有多个均匀分布的通孔，所述均布装置设于所述罐体上方。

6.根据权利要求5所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，所述通道呈螺旋形，且由上至下其口径逐渐增大，所述多个通道中相邻两通道之间的隔壁厚度均匀。

7.根据权利要求6所述一种水性替代热喷锌涂料的制备方法，其特征在于，所述搅拌轴穿过所述集料斗和散料斗的连接部，所述搅拌轴的侧壁与所述集料斗和散料斗的连接部贴合。