CN114181593A - 水性涂镀锌树脂化合物及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性涂镀锌树脂化合物及其制备方法、应用,所述水性涂镀锌树脂化合物包括具有网络状结构的复合材料、吸水材料和硅烷偶联剂;所述复合材料包括环氧树脂和结合体,所述结合体由锌与无机杂化树脂通过醚键连接;所述环氧树脂的分子链与所述结合体的分子链互相缠绕形成所述网络状结构。本发明将锌和无机杂化树脂的结合体加入到环氧树脂中,利于锌粉的稳定,避免沉降结块。本发明的水性涂镀锌树脂化合物具有有机和无机双重优点,对于环境污染物中的毒性、腐蚀性具有良好的净化作用,对废水、污水、污泥的处理具有安全环保、长效防腐的重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及树脂化合物技术领域,具体涉及一种水性涂镀锌树脂化合物及其制备方法、应用,其主要采用环氧树脂杂化技术形成水性涂镀锌树脂化合物,用于环境污染物中有毒、腐蚀性成分的净化处理。
背景技术
在废水、污水或污泥的处理过程中,由于废水的成分复杂,具有多种有毒、腐蚀性成分,经常容易造成工作环境和生活环境长期污染,并且逐渐造成环境中有用设备的腐蚀失效,导致设备性能劣化或故障,甚至会造成安全事故。因此,要消除环境中残留的这些腐蚀性有毒成分,需要研制高效、安全、环保的净化处理材料,以对环境进行净化,对环境的有用设备进行保护,包括生活设备和生产设备等。
水性富锌环氧树脂化合物主要以环氧树脂为主要原料,环氧树脂是分子中含有环氧基团的杂环化合物,由于环氧树脂自身的限制,由环氧富锌树脂化合物制备得到的干膜中金属锌的含量一般都在80%以下,防腐蚀效果无法达到最佳。并且,由于锌粉自身比较活泼,容易与水发生反应,因此现有技术中的环氧富锌树脂化合物一般采用三组份包装,或者采用将锌粉加入固化剂中,这都大大限制了水性富锌环氧树脂化合物的使用。
从目前情况看,提升环境防腐寿命和生态安全性的方案主要采用热镀锌、环氧富锌及其他化合材料进行,热镀锌由于其高污染、高能耗,本身对环境有污染和毒害作用,因此被逐步淘汰。传统环氧富锌由于锌粉含量只有80%左右,无法起到长效防腐作用,并且这类化合物仍然存在环保性问题,对环境中的废水污水处理后容易发生再次污染,不利于生态环境的长期安全。
本发明利用水性环氧树脂与改性杂化树脂相结合,利用二者的相互协同作用,开发一种高锌粉含量的涂镀锌树脂化合物,具有长效防腐、安全环保的特点,对处理后的排放物无二次污染等优势,对于废水、污水、污泥的处理,改善生活及生产环境的安全性,强化设备的防腐寿命具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于克服上述不足,提供一种水性涂镀锌树脂化合物及其制备方法、应用。使用本申请水性涂镀锌树脂化合物制备的干膜中金属锌含量达90%以上,可以根据需要选择相应的固化剂体系,突破了将锌粉分散于固化剂中的局限,大大降低了产品中助溶剂的用量,产品的性能达到了冷喷锌标准的要求,可替代传统的溶剂型树脂化合物(指的是现有技术中常用的锌粉与助溶剂组成的树脂化合物),满足了重防腐领域防腐效果与环保性能的要求。
根据本申请的第一方面,提供了一种水性涂镀锌树脂化合物,包括具有网络状结构的复合材料、吸水材料和硅烷偶联剂;
所述复合材料包括环氧树脂和结合体,所述结合体由锌与无机杂化树脂通过醚键连接;
所述环氧树脂的分子链与所述结合体的分子链互相缠绕形成所述网络状结构。
根据本申请的第二方面,还提供了一种上述水性涂镀锌树脂化合物的制备方法,所述制备方法包括:
步骤S1,将锌、无机杂化树脂和硅烷偶联剂进行缩合反应得到结合体;
步骤S2,将所述结合体与环氧树脂混合,得到具有网络状结构的复合材料;
步骤S3,将所述复合材料、消泡剂I、流变助剂和吸水材料混合,得到所述水性涂镀锌树脂化合物;
所述无机杂化树脂和所述锌表面均含有羟基。
根据本申请的第三方面,提供了一种富锌薄膜,将上述任一项所述的水性涂镀锌树脂化合物与环氧固化剂、溶剂II混合,转移至基体上,得到所述富锌薄膜。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
本发明突破了传统水性富锌树脂化合物三组分包装(即树脂组分、锌粉组分、固化剂组分),现场使用困难和将锌粉加入到固化剂中,导致助溶剂用量过多,环保性能降低等缺陷,通过将锌粉和无机杂化树脂相结合,再与环氧树脂混合,可大幅度降低溶剂的用量,并且使锌粉处于树脂形成的网络结构中,利于锌粉的温度,避免存储和使用过程中锌粉的沉降结块;同时在一定的树脂用量内提高了锌粉的包裹量,提升了防腐效果。
附图说明
图1为本发明制备水性涂镀锌树脂化合物的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
双酚A型环氧树脂的两端是反应能力很强的环氧基,分子主链上有很多醚键,是一种线性聚醚结构,n值较大的树脂分子链上有规律的、相距较远的出现许多种羟基,主链上还有大量的苯环、次甲基和异丙基,氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘结力,醚键和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力,醚键和碳碳键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。-C-O-键的健能较高,提高耐碱性。耐热性不高,耐湿性和耐候性差,阻燃性不好,因此在应用中具有一定的缺陷。
现有的水性涂镀锌树脂化合物主要采用了三组分体系或者将锌粉加入固化剂中的方式进行。三组分体系下,使用困难,需要现场将锌粉、树脂和固化剂按比例进行调配,然后搅拌均匀才能进行使用,容易造成现场的粉尘污染,并且锌粉分散不均匀,造成涂膜质量降低;将锌粉加入固化剂的方式,由于固化剂用量相对较小,为了在固化剂中加入足够的锌粉,只能增加助溶剂的比例,这就造成了树脂化合物最终的助溶剂添加量过高或者涂膜中金属锌含量的降低,如不增加助溶剂用量或增加量少,则锌粉的添加量就少,导致最终涂膜中金属锌含量低,防腐效果差;如果增加助溶剂量多,则造成树脂化合物中的溶剂量大,会造成后续使用中的VOC(挥发性有机化合物)量增加,与使用溶剂型树脂化合物区别不大,环保性能降低。
本发明利用水性环氧树脂与改性杂化树脂相结合,利用二者的相互协同作用,形成一种高锌粉含量的涂镀锌树脂化合物,具有长效防腐、安全环保的特点,对处理后的排放物无二次污染等优势,对于废水、污水、污泥的处理,改善生活及生产环境的安全性,强化设备的防腐寿命具有重要意义。具体来说,本发明提供了一种水性涂镀锌树脂化合物,包括具有网络状结构的复合材料、吸水材料和硅烷偶联剂;所述复合材料包括环氧树脂和结合体,所述结合体由锌与无机杂化树脂通过醚键连接;所述环氧树脂的分子链与所述结合体的分子链互相缠绕形成所述网络状结构。
可选地,所述环氧树脂选自水溶性且不含水的环氧树脂。
可选地,所述无机杂化树脂选自无机杂化环氧树脂。
可选地,所述无机杂化树脂选自纳米二氧化硅杂化环氧树脂。
可选地,所述无机杂化环氧树脂选自二氧化硅杂化环氧树脂、二氧化钛杂化环氧树脂中的至少一种;
所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的至少一种。
可选地,所述无机杂化树脂固化后产物中无机材料的质量含量为30-35%。
可选地,所述水性涂镀锌树脂化合物中还包括防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂、溶剂I中的至少一种。
可选地,所述水性涂镀锌树脂化合物中还包括防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂和溶剂I。
所述防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂和溶剂I的质量比为0.5-1:1-2:0.5-1:0.2-0.5:8-15。
可选地,所述溶剂I选自环保型溶剂。
优选地,所述水性涂镀锌树脂化合物由复合材料、防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂和溶剂I组成。
优选地,所述环保型溶剂选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚中的至少一种。
可选地,所述防沉助剂选自聚酰胺蜡液、气相二氧化硅、膨润土中的至少一种。
可选地,所述润湿分散剂选自不含有水的润湿分散剂,所述流变助剂选自不含有水的润湿分散剂,所述消泡剂选自不含有水的消泡剂。
可选地,所述润湿分散剂选自离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂中的至少一种。
可选地,所述流变助剂选自有机硅烷类流变助剂、丙烯酸类流变助剂中的至少一种。
可选地,所述消泡剂选自聚醚类消泡剂、硅类消泡剂、聚醚硅类消泡剂中的至少一种。
可选地,所述吸水材料为分子筛。
可选地,所述分子筛选自3A型分子筛、4A型分子筛中的至少一种。
可选地,所述分子筛的粒径小于等于30微米。
可选地,所述吸水材料和所述消泡剂的质量比为0.1-0.3:0.2-0.5。
在本发明中,采用的环氧树脂是一种高分子聚合物,为基于双酚A型环氧树脂内乳化的水溶性环氧树脂,可以与防锈颜料一起研磨提高防锈颜料的包裹性能,自身不含水,并且可以与其他树脂发生分子链缠绕得到网络状结构的网状体。其次,纯的树脂固化后一般交联密度高、存在内应力较大和质地硬脆、剥离强度低等缺点,因此本申请使用的是无机化合物对树脂进行改性后的产物-无机杂化树脂,无机杂化树脂具有很好地耐化学腐蚀性、热稳定性和机械性能。其中无机杂化树脂优选无机杂化环氧树脂,最优选纳米二氧化硅杂化环氧树脂和纳米二氧化钛杂化环氧树脂,这些原料成本低,较易获得。
此外,本申请中选择的环氧树脂和无机杂化树脂对金属基体具有良好渗透性,其中的无机官能团或者小分子可以更好地渗入金属表面的缺陷和孔洞中,增加涂膜对基材的附着力,并且自身不含有水分。在制备本申请中的水性涂镀锌树脂化合物时,即使会引入少量的水组分,树脂化合物中的吸水材料也会将其除去,可以预防在存储过程中锌粉与水发生析氢反应,吸水材料粒径控制在30微米以下效果最好。在本水性涂镀锌树脂化合物中的防沉助剂可在树脂化合物中增加触变性,增加树脂化合物防沉、防流挂等特性的材料,可以是一种或者两种以上混合使用。
本发明提供了一种稳定性好、防腐效果好的水性涂镀锌树脂化合物的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1,将锌、无机杂化树脂和硅烷偶联剂进行缩合反应得到结合体。
在本步骤中,通过利用锌表面的羟基与无机杂化树脂表面的羟基,使两者进行缩合反应,得到锌和无机杂化树脂的结合体,两者反应后通过醚键连接,会形成比较稳定的结合体。以便在后续将树脂和树脂之间进行分子链缠绕时,锌可以稳固的与无机杂化树脂结合,其中锌粉和无机杂化树脂的质量比为70-90:3-5。为了使两者反应更加完全,在制备过程中可以加入些溶剂和硅烷偶联剂,使得两者反应更加充分。一般锌采用的是锌粉形式加入,质量含量大于等于99%,并且锌粉粒径为500目-800目,更有利于后续锌的分散。
可选地,在所述步骤S1中,所述缩合反应的条件为:温度为10-45℃;时间为10-20min;
可选地,在所述步骤S1中,所述锌以锌粉形式加入;
所述锌粉中锌的质量含量大于等于99%;
所述锌粉的粒径为500目-800目。
可选地,所述步骤S1包括:将含有锌粉、溶剂I、无机杂化树脂和硅烷偶联剂的混合物,缩合反应,得到含有所述结合体的物料。
可选地,所述锌粉、无机杂化树脂和环氧树脂的质量比为70-90:3-5:8-10。
步骤S2,将所述结合体与环氧树脂混合,得到具有网络状结构的复合材料。
在本步骤中,会制备得到以锌为中心形成的网络状连接体系,可以有效地阻止锌粉的团聚和沉降。在此过程中,结合体中树脂分子链与环氧树脂分子链互相缠绕,得到具有网络状结构的网状体。在此步骤中,也会加入润湿分散剂、消泡剂和防沉助剂,一方面有利于此步骤进行,另一方面对最终产物树脂化合物的稳定性也有利。整个过程在搅拌条件下进行,先将含有环氧树脂、润湿分散剂和消泡剂的混合物,在500-600rpm下搅拌10min,然后加入0.5-1份防沉助剂,搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下加入到(1)步骤制备的结合体中,在1500-2000rpm下搅拌15-20min即可。
在所述步骤S2中,所述混合的条件为:温度为10-45℃;时间为15-20min。
可选地,所述步骤S2包括:将所述结合体、环氧树脂、润湿分散剂、消泡剂II和防沉助剂混合,得到含有所述复合材料的物料。
步骤S3,将所述复合材料、消泡剂I、流变助剂和吸水材料混合,得到所述水性涂镀锌树脂化合物。
具体地,本申请中提供的水性涂镀锌树脂化合物不包含水。
在本步骤中,是将复合材料和消泡剂和流变助剂混合制备得到水性涂镀锌树脂化合物,可以得到流变性好、气泡少的树脂化合物。在此步骤中,将含有步骤S2中得到的产物、0.1-0.2份消泡剂、0.5-1份流变助剂的混合物,800-1000rpm搅拌15min,然后降低转速至500-600rpm添加0.1-0.3份的吸水材料,得到所述水性涂镀锌树脂化合物。
可选地,所述消泡剂I和所述消泡剂II的质量比为0.1-0.2:0.1-0.3。
本发明的实施例中,采用篮式研磨机 SMA-0.75,调漆罐为双层带水冷罐。
本申请中的份数均指的重量份。
本申请实施例中使用的纳米二氧化硅杂化环氧树脂固化后产物中SiO2的质量含量为32%。
本申请实施例中使用的锌粉为球状锌粉,其中锌的质量含量为99.9%,目数为800。
本申请实施例中,树脂化合物制备得到的干膜中金属锌的质量含量按以下公式计算:
(金属锌)重量/(金属锌+环氧树脂固含量+无机杂化树脂固含量+其他材料的固含量)重量。
本申请中的水性涂镀锌树脂化合物指的是施工时可采用水稀释,与水按照一定比例混合,易溶于水。
作为本申请一具体实施方式,所述水性涂镀锌树脂化合物的制备方法包括:
(1)锌粉的预处理
① 向带冷却装置的调漆罐中加入70-90份锌粉,然后加入8-15份的溶剂,用300-500rpm低速搅拌使锌粉充分润湿;
② 在搅拌的状态下,向润湿的锌粉中缓慢加入3-5份的无机杂化树脂和0.2-0.5份的硅烷偶联剂,提高转速至800-1000rpm,继续搅拌10-20min,使杂化树脂与锌粉形成结合体;
(2)① 将8-10份的环氧树脂、1-2份的润湿分散剂、0.1-0.3份的消泡剂按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500-600rpm下搅拌10min,然后慢慢加入0.5-1份防沉助剂,搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下慢慢加入到(1)步骤制备的预处理锌粉中,在1500-2000rpm下搅拌15-20min;
② 降低转速800-1000rpm,添加0.1-0.2份的消泡剂、0.5-1份的流变助剂,继续搅拌15min,然后降低转速至500-600rpm添加0.1-0.3份的吸水材料,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
本申请还提供了一种富锌薄膜,将上述的水性涂镀锌树脂化合物与环氧固化剂、溶剂II混合,转移至基体上,得到所述富锌薄膜。
可选地,所述环氧固化剂选自环氧改性胺固化剂、腰果酚改性胺固化剂、聚酰胺固化剂中的至少一种。
优选地,所述溶剂II选自环保型溶剂。
可选地,所述水性涂镀锌树脂化合物中防沉助剂、溶剂II、环氧固化剂的质量比为0.5-1:2-5:1.5-3。
可选地,所述富锌薄膜中锌的质量含量大于等于90%。
可选地,所述基体是金属基体。
可选地,所述富锌薄膜的厚度为40μm-120μm。
可选地,所述涂覆选自喷涂、刷涂、浸涂、滚涂中的任一种。
可选地,所述富锌薄膜中复合材料的质量含量为7-9%。
本申请的技术方案中,通过独有的杂化方法,将SiO2与双酚A型环氧树脂进行改性,使其与易热分解、出现Tg的部位进行有效杂化,合成双酚A型环氧树脂-SiO2杂化材料,兼具有机材料与无机材料的优点,耐热性与附着性优异,并且二氧化硅的粒子直径非常小,仅几纳米,因此外观均匀而透明,通过因固化而生成的二氧化硅来"保护"树脂中耐热性弱的部分,因此可以获得如同玻璃般却没有 Tg 的固化物,提升产品性能,使其可应用于较严苛的环境。
下面介绍本申请的具体实施例和对比例。
实施例1
水性涂镀锌树脂化合物的制备
向带冷却装置的调漆罐中加入70份锌粉(800目)和8份的丙二醇甲醚PM(美国陶氏)助溶剂,在500rpm搅拌10min;继续搅拌10分钟,然后罐中加入3份的纳米二氧化硅杂化环氧树脂E103A 和0.2份的硅烷偶联剂(道康宁Z6610),提高转速至800rpm,继续搅拌20min;
将8份的环氧树脂WS314、1份的润湿分散剂(BYK9076)、0.1份的消泡剂(BYK012)按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500-rpm下搅拌10min,然后慢慢加入0.5份防沉剂(帝斯巴隆防沉蜡6900-HV),搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下慢慢加入到上面步骤制备的预处理锌粉中,在1500rpm下搅拌15min;降低转速800rpm,添加0.2份的消泡剂(BYK012)、0.5份的流变助剂(BYK033),继续搅拌15min,然后降低转速至500rpm添加0.2份的3A吸水分子筛,搅拌10min,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
制备得到的水性涂镀锌树脂化合物在进行涂膜时,与下述物质进行混合:将1.5份的环氧固化剂WS-822,使用时用2份的助溶剂进行稀释,包装待用。
在此实施例中,复合材料占到最终干膜中的重量份为7.6%左右。
实施例2
水性涂镀锌树脂化合物的制备
向带冷却装置的调漆罐中加入90份锌粉(800目)和15份的PM(美国陶氏)助溶剂,在500rpm搅拌10min,继续搅拌10分钟,然后罐中加入5份的纳米二氧化硅杂化环氧树脂E103A和0.5份的硅烷偶联剂(道康宁Z6610),提高转速至800rpm,继续搅拌20min;
将10份的环氧树脂WS314、2份的润湿分散剂(BYK9076)、0.3份的消泡剂(BYK012)按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500rpm下搅拌10min,然后慢慢加入1份防沉剂(帝斯巴隆防沉蜡6900-HV),搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下慢慢加入到上面步骤制备的预处理锌粉中,在2000rpm下搅拌15min;降低转速800rpm,添加0.2份的消泡剂(BYK012)、0.8份的流变助剂,继续搅拌15min,然后降低转速至500rpm添加0.3份的3A吸水分子筛,搅拌10min,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
制备得到的水性涂镀锌树脂化合物在进行涂膜时,与下述物质进行混合:将3份的环氧固化剂,使用时用5份的助溶剂进行稀释,包装待用。
在此实施例中,复合材料占到最终干膜中的重量份为7.8%左右。
实施例3
水性涂镀锌树脂化合物的制备
向带冷却装置的调漆罐中加入80份锌粉(800目)和10份的PM(美国陶氏)助溶剂,在500rpm搅拌10min;,继续搅拌10分钟,然后罐中加入5份的纳米二氧化硅杂化环氧树脂E103A和0.5份的硅烷偶联剂(道康宁Z6610),提高转速至800rpm,继续搅拌20min;
将10份的环氧树脂WS314、1份的润湿分散剂(BYK9076)、0.2份的消泡剂(BYK012)按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500rpm下搅拌10min,然后慢慢加入0.8份防沉剂(帝斯巴隆防沉蜡6900-HV),搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下慢慢加入到上面步骤制备的预处理锌粉中,在2000rpm下搅拌15min;降低转速800rpm,添加0.2份的消泡剂(BYK012)、0.5份的流变助剂(BYK033),继续搅拌15min,然后降低转速至500rpm添加0.3份的3A吸水分子筛,搅拌10min,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
制备得到的水性涂镀锌树脂化合物在进行涂膜时,与下述物质进行混合:
将3份的环氧固化剂,使用时用5份的助溶剂进行稀释,包装待用。
在此实施例中,复合材料占到最终干膜中的重量份为8.6%左右。
对比例1
单独采用环氧树脂,不添加无机杂化树脂,其余组分同实施例1。
树脂化合物制备
将8份的环氧树脂WS-314、8份PM(美国陶氏)助溶剂、1份的润湿分散剂(BYK9076)、0.1份的消泡剂(BYK012)按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500rpm下搅拌10min,然后慢慢加入0.5份防沉剂,搅拌分散成浆料状,然后在搅拌的状态下慢慢70份锌粉(800目),在1500rpm下搅拌15min;降低转速800rpm,添加0.2份的消泡剂(BYK012)、0.2份的硅烷偶联剂(道康宁Z6610)、0.5份的流变助剂,继续搅拌15min,然后降低转速至500rpm添加0.2份的3A吸水分子筛,搅拌10min,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
制备得到的树脂化合物在进行涂膜时,与下述物质进行混合:将1.5份的环氧固化剂WS-822,使用时用2份的助溶剂进行稀释,包装待用。
对比例2
单独采用环氧树脂,将锌粉加入到固化剂中,其余组分同实施例1。
树脂化合物制备
将8份的环氧树脂、8份PM(美国陶氏)助溶剂、1份的润湿分散剂(BYK9076)、0.1份的消泡剂(BYK012)按比例投入到带冷却装置的调漆罐中,在500rpm下搅拌10min,然后慢慢加入0.5份防沉剂,搅拌分散成浆料状,0.5份的流变助剂,继续搅拌15min,包装待用。
制备得到的树脂化合物在进行涂膜时,与下述物质进行混合:在调漆缸中加入30份的PM助溶剂,将1.5份的环氧固化剂WS-822,在500rpm下搅拌10min,加入0.5份防沉剂,提高转速至1000rpm,在搅拌的状态下慢慢70份锌粉(800目),提高转速至2000rpm,继续搅拌20min,降低转速至1000rpm,添加0.2份的消泡剂(BYK012)、0.2份的硅烷偶联剂(道康宁Z6610)、搅拌15min;然后降低转速至500rpm添加0.2份的3A吸水分子筛,搅拌10min,包装待用。
在制备过程中,冷却系统需正常运行,保证罐内浆料的温度低于55℃。
将实施例1-3及对比例1-2中制备得到的树脂化合物参照HG/T 4845-2015 冷涂锌树脂化合物的相关要求进行涂膜并检测,测试结果如表1所示:
表1
在表1中,因为干膜中金属锌的含量是(金属锌)重量/(金属锌+环氧树脂固含量+杂化树脂固含量+其他材料的固含)重量,在对比例中未加入杂化树脂,其他组分的量都是一定的,因此出现了在对比例中金属锌含量增加的情况,但是由于缺少了杂化树脂,金属锌并未能均匀包裹,会出现部分锌粉不能被树脂连接的状态,导致了其强度降低,具体反应在附着力降低、划格试验性能变差,抗冲击变差,耐盐雾差等情况。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (13)
1.一种水性涂镀锌树脂化合物,包括具有网络状结构的复合材料、吸水材料和硅烷偶联剂;
所述复合材料包括环氧树脂和结合体,所述结合体由锌与无机杂化树脂通过醚键连接;
所述环氧树脂的分子链与所述结合体的分子链互相缠绕形成所述网络状结构。
2.根据权利要求1所述的水性涂镀锌树脂化合物,所述无机杂化树脂选自无机杂化环氧树脂;
所述环氧树脂选自水溶性且不含水的环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的水性涂镀锌树脂化合物,其中,
所述无机杂化环氧树脂选自二氧化硅杂化环氧树脂、二氧化钛杂化环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性涂镀锌树脂化合物,其中,
所述水性涂镀锌树脂化合物中还包括防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂、溶剂I中的至少一种;
所述防沉助剂、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂和溶剂I的质量比为0.5-1:1-2:0.5-1:0.2-0.5:8-15。
5.根据权利要求4所述的水性涂镀锌树脂化合物,其中,
所述水性涂镀锌树脂化合物还包括吸水材料,所述吸水材料和所述消泡剂的质量比为0.1-0.3:0.2-0.5。
6.一种水性涂镀锌树脂化合物的制备方法,所述制备方法包括:
步骤S1,将锌、无机杂化树脂和硅烷偶联剂进行缩合反应得到结合体;
步骤S2,将所述结合体与环氧树脂混合,得到具有网络状结构的复合材料;
步骤S3,将所述复合材料、消泡剂I、流变助剂和吸水材料混合,得到所述水性涂镀锌树脂化合物;
所述无机杂化树脂和所述锌表面均含有羟基。
7.根据权利要求6所述的制备方法,在所述步骤S1中,所述缩合反应的条件为:温度为10-45℃;时间为10-20min;
在所述步骤S2中,所述混合的条件为:温度为10-45℃;时间为15-20min。
8.根据权利要求6所述的制备方法,所述步骤S1进一步包括:
将含有锌粉、溶剂I、无机杂化树脂和硅烷偶联剂的混合物,缩合反应,得到含有所述结合体的物料。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,
所述锌粉、无机杂化树脂和环氧树脂的质量比为70-90:3-5:8-10。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其中,所述步骤S2进一步包括:将所述结合体、环氧树脂与润湿分散剂、消泡剂II和防沉助剂混合,得到含有所述复合材料的物料。
11.根据权利要求10所述的制备方法,所述消泡剂I和所述消泡剂II的质量比为0.1-0.2:0.1-0.3。
12.一种富锌薄膜,将权利要求1-5中任一项所述的水性涂镀锌树脂化合物与环氧固化剂、溶剂II混合,转移至基体上,得到所述富锌薄膜。
13.根据权利要求12所述的富锌薄膜,所述水性涂镀锌树脂化合物中防沉助剂、溶剂II、环氧固化剂的质量比为0.5-1:2-5:1.5-3。
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Citations (2)
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CN103881531A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-25 | 国家电网公司 | 一种环氧富锌涂料及其制备方法 |
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