CN112080182B - 一种高致密性能的冷涂锌涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高致密性能的冷涂锌涂料及其制备方法，本发明涉及涂料技术领域。该冷涂锌涂料包括的组分有新型冷涂锌涂料专用树脂、YX0023消泡剂、锌粉、二甲苯，其中的新型冷涂锌涂料专用树脂由丙烯酸树脂、专用树脂改性剂、专用树脂防沉剂和二甲苯组成。本发明采用的新型冷涂锌涂料专用树脂除了具备普通树脂的固有性能以外，经过改性后还具有了优异的物理力学性能与长久的稳定性，尤其是附着力强、致密性高，在长期存储过程中不易分层和凝聚，漆膜具有很高的致密性能；由于在改性后锌粉更易均匀分散于冷涂锌涂料专用树脂液中，且可以达到长久不沉降；同时由于YX0023消泡剂的加入，冷涂锌涂料漆膜的致密性能很好，具有优异的耐性。

Description

一种高致密性能的冷涂锌涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高致密性能的冷涂锌涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，建筑行业得到了迅速的发展，随之带动了钢结构建筑的广大应用，钢结构已屹立于主要的建筑结构类型行列，具有比较高的强度、轻的自重、优良的变性能力及好的韧性等优点，广泛应用于国内高层建筑和大型公共建筑方面。随着人们对钢结构建筑关注度的提升，为了确保和延长钢结构建筑的使用寿命，如何做好钢结构防腐也逐渐成为了一个常新的课题。常见的钢结构防腐有：耐候钢、热浸锌（热喷锌）、涂层保护法和阴极保护法等。

一般的冷涂锌涂料就是涂层保护法的一种，具有施工便捷、损耗低、污染少和易于修补等优点，其漆膜具有很好的柔韧性、耐冲击性和耐磨性等。随着近年来国家不断的发布政策，严令禁止污染环境严重的热浸锌（热镀锌）企业进行生产，冷涂锌顺理成章地成为了取代热浸锌（热镀锌）的防腐手段，在建筑、电力设施、交通设施及海洋工程等钢结构的防腐中成为了首选的方法，尤其是在电力设施方面，冷涂锌技术将广泛应用于特高压变电站塔架的防腐，将在国家的新基建建设中发挥有效的作用。

目前，虽然一般的冷涂锌涂料是属于新型、便捷、环保和长效的保护涂层材料，有着诸多传统的热浸锌没法满足的优点，但是在实际的施工应用中还存在一些问题，比如漆膜不致密、锌粉易于沉降和凝聚等，严重制约着冷涂锌涂料在实际应用中可以发挥的防腐功效。

发明内容

本发明的目的是解决现有冷涂锌涂料的漆膜致密性有待改善及锌粉易于沉降、凝聚的技术问题，提供一种高致密性的冷涂锌涂料专用树脂及其制备方法、用途。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种高致密性能的冷涂锌涂料，包括如下重量百分比的各组分组成：

冷涂锌涂料专用树脂 5%-15%

YX0023消泡剂 0.3%-3%

锌粉 75%-85%

二甲苯 8%-20%；

其中，冷涂锌涂料专用树脂由如下重量百分比的各组分组成：

丙烯酸树脂 75%-90%

专用树脂改性剂 1.5%-3%

专用树脂防沉剂 0.5%-1.2%

二甲苯 10%-20%；

作为优选，上述专用树脂改性剂是以蓖麻油三缩水甘油醚为主要成分的一种环氧活性稀释剂，该环氧活性稀释剂中蓖麻油三缩水甘油醚的结构式如下：

，用这种环氧活性稀释剂对丙烯酸树脂进行改性后将提升冷涂锌涂料的物理力学性能，比如漆膜的耐冲击强度和耐弯曲性，增强漆膜的柔韧性和附着力，同时也提升了丙烯酸树脂液的体积固含。

作为优选，上述专用树脂防沉剂采用纳米气相二氧化硅的一种，填加后提升了丙烯酸树脂液的防沉性能，能达到持久的分散防沉性；同时，由于纳米气相二氧化硅的微观结构正好有效地填充了锌粉形成漆膜时的空隙，可以达到改善锌粉在丙烯酸树脂液中的润湿性能和分散性能，在避免冷涂锌涂料的沉淀现象的同时也提高了漆膜的致密性。

本发明中采用的YX0023消泡剂属于聚醚与有机硅的复配物，由聚硅氧烷混合物组成，具有一定的疏水作用，在0.5%-3%的填加量范围内，极大程度上提高了冷涂锌涂料漆膜的致密性。

本发明还提供了上述冷涂锌涂料专用树脂的制备方法，包括：将定量的固体丙烯酸树脂准确称量至反应瓶中，依次加入二甲苯和专用树脂改性剂和专用树脂防沉剂，加齐这四种物料后，将电热套升温至60-70℃，在此温度下将反应瓶中的物料搅拌至均匀状态，保持搅拌30-60min；再继续升温至80-90℃，在此温度下保持30min，整个过程不能停止搅拌，待搅拌时间达到以后，让新制得的冷涂锌涂料专用树脂降温至室温，过滤，包装。

本发明还提供了上述高致密性冷涂锌涂料的制备方法，包括：按组分加量称取各组分，在反应釜中加入冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为300-600r/min，在搅拌状态下加入锌粉，待分散均匀后再加入YX0023消泡剂，升转速至1200-1600r/min，继续分散15-30min加入二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

（1）与普通冷涂锌涂料用树脂不同的是，本发明采用的冷涂锌涂料专用树脂除了具备普通树脂的固有性能以外，经过改性后还具有了优异的物理力学性能与长久的稳定性，含冷涂锌涂料专用树脂的冷涂锌涂料漆膜的柔韧性佳，耐冲击性和弯曲性优异、附着力强、致密性高，在长期存储过程中不易分层和凝聚，漆膜具有很高的致密性能。

（2）本发明所制得的冷涂锌涂料由于在改性后锌粉更易均匀分散于冷涂锌涂料专用树脂液中，且可以达到长久不沉降；同时由于YX0023消泡剂的加入，冷涂锌涂料漆膜的致密性能很好，具有优异的耐性。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

表1 实施例1-6中高致密性冷涂锌涂料的原料用量

表2 冷涂锌涂料专用树脂配方

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：将840g固体丙烯酸树脂准确称量至反应瓶中，依次加入130g二甲苯和20g专用树脂改性剂和10g专用树脂防沉剂，加齐这4种物料后，将电热套升温至65℃，在此温度下将反应瓶中的物料搅拌至均匀状态，再继续升温至85℃，在此温度下保持30min，整个过程不能停止搅拌，待搅拌时间达到以后，让新制得的冷涂锌涂料专用树脂降温至室温，过滤，包装，待用；

步骤B、高致密性冷涂锌涂料的制备：在反应釜中加入80g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入8g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入132g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

实施例2

本实施例提供的一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料的制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：同实施例1；

步骤B、在反应釜中加入100g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入8g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入112g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

实施例3

本实施例提供的一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料的制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：同实施例1；

步骤B、在加入反应釜中加入120g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入8g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入92g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

实施例4

本实施例提供的一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料的制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：同实施例1；

步骤B、在反应釜中加入100g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入5g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入115g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

实施例5

本实施例提供的一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料的制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：同实施例1；

步骤B、在反应釜中加入100g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入10g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入110g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

实施例6

本实施例提供的一种高致密性能的冷涂锌涂料，原料用量见表1和2。

本实施例提供的高致密性能的冷涂锌涂料的制备步骤如下：

步骤A、冷涂锌涂料专用树脂的制备：同实施例1；

步骤B、在反应釜中加入100g冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为500r/min，在搅拌状态下加入780g锌粉，待分散均匀后再加入15g的YX0023助剂后，升转速至1500r/min，继续分散20min后加入105g二甲苯，过滤后得到高致密性冷涂锌涂料。

对比例1

本例的冷涂锌涂料，原料用量见表3。

表3 对比例1-2的冷涂锌涂料原料用量

本例的冷涂锌涂料的具体制备过程如下：

步骤A、在反应瓶中加入130g二甲苯，开启搅拌，将转速调至300r/min，在搅拌状态下缓慢加入50g普通丙烯酸树脂粉末，加完后进行充分搅拌至混合物均匀，搅拌过程保持取样检测，直至取出来的样品在玻璃管中呈现透明状态；

步骤B、待二甲苯和固体丙烯酸树脂的混合物充分混合均匀后，将转速调至500r/min，在搅拌状态下依次加入790g锌粉，加完后将转速调至1200r/min，继续保持搅拌20min；

步骤C、待搅拌时间达到20min后，加入剩余的30g二甲苯，搅拌均匀、过滤后得到具有对比性的普通冷涂锌涂料。

对比例2

本例的冷涂锌涂料，原料用量见表3，其具体制备过程如下：

步骤A、在反应瓶中加入130g二甲苯，开启搅拌，将转速调至300r/min，在搅拌状态下缓慢加入40g普通丙烯酸树脂粉末，加完后进行充分搅拌至混合物均匀，搅拌过程保持取样检测，直至取出来的样品在玻璃管中呈现透明状态；

步骤B、待二甲苯和固体丙烯酸树脂的混合物充分混合均匀后，将转速调至500r/min，在搅拌状态下依次加入790g锌粉，加完后将转速调至1200r/min，继续保持搅拌20min；

步骤C、待搅拌时间达到20min后，加入剩余的40g二甲苯，搅拌均匀、过滤后得到具有对比性的普通冷涂锌涂料。

性能测试

用以上实施例1-6和对比例1-2制备成的冷涂锌涂料制备漆膜，进行漆膜的常规性能检测、耐性检测（主要有耐盐雾性和耐盐水性：3%氯化钠溶液），本发明还对漆膜进行致密性能检测，并对样品的储存情况进行跟踪观测，为了有效模拟长期储存的效果，采用热加速原理，对制备的样品进行50℃加温热储模拟试验。

一、常规性能及耐性性能检测

本发明制备的实施例1-6和对比例1-2的样品在进行常规性能及耐性性能检测时，检测项目及技术指标和检测结果如表4所示：

表4 常规性能及耐性性能检测

二、致密性能检测

将实施例1-6的6个样品和对比例1-2的2个样品分别刷涂在显微镜载玻片上，养护24h后，用显微镜放大400倍（目镜为10倍、物镜为40倍），逐个进行观察漆膜的致密性，结果如表5所示：

表5 致密性能检测

三、热加温存储检测

考察实施例1-6的6个样品和对比例1-2的2个样品的储存性，为了模拟长久储存效果，采用50℃热加温储存方式，每周跟踪观察样品的开罐效果、流动性和沉降情况，并检测样品粘度，结果如表6所示：

表6 热加温存储检测

表4-6的检测结果表明：相比现有的普通冷涂锌涂料，本发明的高致密性能的冷涂锌涂料除了具有良好的柔韧性、耐冲击性外，耐盐水性、耐盐雾性、附着力性能更为优异；制备的漆膜表面平整，空隙小且呈规则分布，特别均匀，无缩孔；流动性好，粘度低，长久无沉降。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，以上所述仅为本发明的较佳实施例，用以解释本发明的技术方案，本领域技术人员还可以在本发明的精神和原则之内作常规修改、等同替换和改进等。

Claims (3)

1.一种高致密性能的冷涂锌涂料，其特征在于，包括如下重量百分比的各组分组成：

冷涂锌涂料专用树脂 5%-15%

YX0023消泡剂 0.3%-3%

锌粉 75%-85%

二甲苯 8%-20%；

其中，冷涂锌涂料专用树脂由如下重量百分比的各组分组成：

丙烯酸树脂 75%-90%

专用树脂改性剂 1.5%-3%

专用树脂防沉剂 0.5%-1.2%

二甲苯 10%-20%；

上述四种物质的重量百分比之和为100%；

所述专用树脂改性剂是以蓖麻油三缩水甘油醚为主要成分的一种环氧活性稀释剂，该环氧活性稀释剂中蓖麻油三缩水甘油醚的结构式如下：

；

所述专用树脂防沉剂采用纳米气相二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的高致密性能的冷涂锌涂料，其特征在于，所述冷涂锌涂料专用树脂的制备步骤是：将定量的固体丙烯酸树脂准确称量至反应瓶中，依次加入二甲苯和专用树脂改性剂和专用树脂防沉剂，加齐这四种物料后，将电热套升温至60-70℃，在此温度下将反应瓶中的物料搅拌至均匀状态，保持搅拌30-60min；再继续升温至80-90℃，在此温度下保持30min，整个过程不能停止搅拌，待搅拌时间达到以后，让新制得的冷涂锌涂料专用树脂降温至室温，过滤，包装。

3.一种如权利要求1所述的高致密性能的冷涂锌涂料的制备方法，其特征在于：按组分加量称取各组分，在反应釜中加入冷涂锌涂料专用树脂后，开启搅拌，转速调整为300-600r/min，在搅拌状态下加入锌粉，待分散均匀后再加入YX0023消泡剂，升转速至1200-1600r/min，继续分散15-30min加入二甲苯，过滤后得到高致密性能的冷涂锌涂料。