CN115926550A - 一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及其制备方法。为了解决现有涂料在电力塔附着力低及不环保的问题，本发明提供了一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，包括底漆和面漆，所述底漆包括：水性丙烯酸乳液、水性硅丙乳液、成膜助剂、二甲基乙醇胺、底漆预制浆料、消泡剂、缔合型聚氨酯流平剂、流变助剂、防腐剂、高效水性防闪锈剂、润湿剂、水；所述面漆包括：水性丙烯酸乳液，成膜助剂、二甲基乙醇胺、面漆预制浆料、消泡剂、流平剂、流变助剂、聚氨酯流变助剂、防腐剂、水，该涂料经测试附着力ISO等级达到0级，不会有有毒气体的挥发，具有较好的环保性。

Description

一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及其制备方法。

背景技术

随着国家电力事业和通信事业的发展，供电电网和通信网的覆盖面积以及密度都在不断增加，线路安全成为重点。电力铁塔作为输电线路的重要组成部分，是它与一般的土木工程结构不同，最显著的特点是它由导线连接各个塔杆组成了延绵不断的连续体，如果其中一个电力铁塔遭到破坏，则整个线路都受影响。输电线路中，通信塔因防腐要求，所需材料需要进行热镀锌，可使铁塔本身可以防锈防腐达到15-20年。为了加强铁塔的防腐性及提高铁塔的美观性，需要在铁塔上涂上涂料，因为镀锌涂层比较致密，一般的涂料在表面涂装后，经过长时间的阳光暴晒、风吹雨淋，涂层的附着力会明显下降，造成涂层部分脱落。溶剂型涂料因含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、卤代烃、甲醛及甲醛的聚合物以及重金属铅、镉、铬、汞的化合物，且溶剂型涂料因其使用需要主漆和固化剂及稀释剂三者配合使用，在施工中长时间接触，对人体会造成伤害。

发明内容

为了解决现有涂料在电力铁塔附着力低，如用溶剂型涂料不环保的问题，本发明提供了一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及制备方法。该涂料经测试附着力ISO等级达到0级，TVOC均在30g/L以下，符合低VOC涂料的环保标准，同时涂料中苯、甲苯、二甲苯、乙苯的总量和可溶性铅、镉、铬、汞的总量均为0，因此不会有有毒气体的挥发，具有较好的环保性。

本发明的目的在于提供电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及制备方法，包括底漆和面漆，所述底漆包括以下按重量份计数组分：水性丙烯酸乳液22-27份、水性硅丙乳液22-26份、成膜助剂3-6份、二甲基乙醇胺0.1-0.3份、底漆预制浆料43.9-44.8份、消泡剂0.1-0.3份、缔合型聚氨酯流平剂0.1-0.3份、流变助剂0.2-0.4份、防腐剂0.3-0.6份、高效水性防闪锈剂0.3-0.6份、润湿剂0.1-0.3份、水3.8-7.8份；

所述面漆包括以下按重量份计数组分：水性丙烯酸乳液50份，成膜助剂4份、二甲基乙醇胺0.1份、面漆预制浆料42份、消泡剂0.4份、流平剂0.2份、流变助剂0.4份、聚氨酯流变助剂0.4份、防腐剂0.5份、水4.7份。

进一步的，所述底漆预制浆料包括以下按重量份计数组分：水8.5份、丙二醇1份、嵌段聚合物结构的水性超分散剂0.8份、高分量聚氨酯分散剂1.5份、非离子表面活性剂0.25份、二甲基乙醇胺0.12份、氧化铁黑0.5份、磷酸锌7份、三聚磷酸铝9份、龙蟒二氧化钛9份、沉淀硫酸钡5份、云母3份；

所述面漆预制浆料包括以下按重量份计数组分：水12份，丙二醇1份，高分子量聚合物分散剂1份，高分子量聚氨酯分散剂2份，非离子表面活性剂0.25份，聚醚硅氧烷共聚物0.11份，二甲基乙醇胺0.13份，耐晒大红粉7份，沉淀硫酸钡12份，云母3份，纯净水4份。

进一步的，所述沉淀硫酸钡的粒径为1250目，所述云母的粒径为1250目。

进一步的，所述消泡剂为有机硅改性消泡剂、聚醚改性消泡剂、矿物油类消泡剂中一种或多种组合。

进一步的，所述成膜助剂为Texanol酯醇所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述流变助剂由缔合型流变助剂和疏水改性流变助剂组成。

进一步的，所述缔合型流变助剂和疏水改性流变助剂的配比为2∶1。

进一步的，所述方法用于制备权利要求1至6任意一项所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，至少包括以下步骤：

S1、制备底漆：将成膜助剂与水按1∶1混合形成成膜助剂稀释液，将二甲基乙醇胺与水按1∶2混合形成二甲基乙醇胺稀释液，将防腐剂与水按1∶1混合形成防腐剂稀释液，将高效水性防闪锈剂与水按1∶1混合形成高效水性防闪锈剂稀释液；

将水性丙烯酸乳液和水性硅丙乳液加入分散容器中，在500转/分钟的条件下分散10分钟，在600转/分钟的条件加入成膜助剂稀释液分散20分钟，将PH值调节至8.8后将二甲基乙醇胺稀释液加入分散5分钟，在700转/分钟的条件下加入底漆预制浆料及消泡剂分散15分钟，在900转/分钟的条件下加入缔合型聚氨酯流平剂和流变助剂分散20分钟，加入防腐剂稀释液及高效水性防闪锈剂稀释液分散5分钟，降速至600转/分钟脱泡5分钟，加入湿润剂分散10分钟；

S2、制备面漆：将成膜助剂与水按1∶1混合形成成膜助剂稀释液，将二甲基乙醇胺与水按1∶2混合形成二甲基乙醇胺稀释液，将防腐剂与水按1∶1混合形成防腐剂稀释液；

将水性丙烯酸乳液加入分散容器中，在500转/分钟的条件下分散8-10分钟，在600转/分钟的条件加入成膜助剂稀释液分散18-22分钟，将PH值调节至8.8后将二甲基乙醇胺稀释液加入分散5-7分钟，在700转/分钟的条件下加入面漆预制浆料及部分消泡剂分散15分钟，在900转/分钟的条件下加入流平剂和流变助剂分散20分钟，加入聚氨酯流变助剂分散20分钟，加入防腐剂稀释液分散5分钟，降速至600转/分钟脱泡5分钟，加入部分消泡剂分散10分钟。

进一步的，所述步骤S1中底漆预制浆料的制备方法至少包括如下步骤：将水、丙二醇、嵌段聚合物结构的水性超分散剂、高分量聚氨酯分散剂、非离子表面活性剂、二甲基乙醇胺放入分散容器中以700-900转/分钟分散15分钟至完全溶解，然后将氧化铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、龙蟒二氧化钛、沉淀硫酸钡、云母依次序加入后以700-900转/分钟分散25分钟即可制得；

所述步骤S2中面漆预制浆料的制备方法至少包括如下步骤：将水、丙二醇、高分子量聚合物分散剂、高分子量聚氨酯分散剂、非离子表面活性剂、聚醚硅氧烷共聚物、二甲基乙醇胺放入分散容器中以700-900转/分钟分散15分钟至完全溶解，然后将耐晒大红粉、沉淀硫酸钡、云母、纯净水依次序加入后以700-900转/分钟分散25分钟即可制得。

进一步的，所述底漆粘度为80KU，细度为≤25um，PH值为8.5，所述面漆粘度为80KU，细度为≤15um，PH值8.5。

进一步的，所述在步骤S2制备面漆中消泡剂分两次加入，首次加入50％，第二次加入50％，所述底漆预制浆料细度<25um，研磨时温度<50度，所述面漆预制浆料细度<15um，研磨时温度<50度。

该电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料及制备方法中，本发明生产的单组分防腐涂料的TVOC均在30g/L以下，符合低VOC涂料的环保标准，同时涂料中苯、甲苯、二甲苯、乙苯的总量和可溶性铅、镉、铬、汞的总量均为0，因此不会有有毒气体的挥发，具有较好的环保性，且该涂料经测试附着力ISO等级达到0级，解决了现有涂料在电力铁塔附着力低的问题。

附图说明

图1为本发明中提供的一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料底漆及面漆的制备方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，底漆包括以下按重量份计数组分：水性丙烯酸乳液22-27份、水性硅丙乳液22-26份、成膜助剂3-6份、二甲基乙醇胺0.1-0.3份、底漆预制浆料43.9-44.8份、消泡剂0.1-0.3份、缔合型聚氨酯流平剂0.1-0.3份、流变助剂0.2-0.4份、防腐剂0.3-0.6份、高效水性防闪锈剂0.3-0.6份、润湿剂0.1-0.3份、水3.8-7.8份。

上述中，底漆预制浆料至少包括以下重量的原料：水8.5份、丙二醇1份、嵌段聚合物结构的水性超分散剂0.8份、高分量聚氨酯分散剂1.5份、非离子表面活性剂0.25份、二甲基乙醇胺0.12份、氧化铁黑0.5份、磷酸锌7份、三聚磷酸铝9份、龙蟒二氧化钛9份、1250目沉淀硫酸钡5份、1250目云母3份。

其中，嵌段聚合物结构的水性超分散剂型号为1900；高分量聚氨酯分散剂型号为6390；非离子表面活性剂型号为104E；

底漆预制浆料的制备方法为：先将水、丙二醇、嵌段聚合物结构的水性超分散剂、高分量聚氨酯分散剂、非离子表面活性剂、二甲基乙醇胺、高速分散15分钟至完全溶解，即700-900转/分钟高速分散15分钟；然后将氧化铁黑磷酸锌、三聚磷酸铝、龙蟒二氧化钛、1250目沉淀硫酸钡、1250目云母依次序加入后高速分散25分钟，即700-900转/分钟高速分散25分钟，使用卧式研磨机研磨细度<25，研磨期间温度控制在50℃以下，即可制得。

上述中，水性丙烯酸乳液型号为HG54C；水性硅丙乳液型号为ZZ69；消泡剂优选为聚醚硅氧烷共聚物，型号为TG902W；缔合型聚氨酯流平剂型号为RM2020；高效水性防闪锈剂型号为HLX150；

成膜助剂优选为Texanol酯醇；

流变助剂包括缔合型流变助剂和疏水改性流变助剂，两则配比为2∶1；缔合型流变助剂型号为RM8W；疏水改性流变助剂型号为RM12W；

润湿剂优选为聚醚硅氧烷共聚物，型号为TG245。

本发明实施例还提供了用于制备上述电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料中底漆的制备方法，具体步骤如下：

1、先将水性丙烯酸乳液和水性硅丙乳液加入罐中，按500转低速分散8-10分钟；乳液放置过程中会出现结皮分水现象，预分散能让乳液快速达到最佳的乳化状态；

2、成膜助剂和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转18-22分钟分散，乳液TG度决定最低成膜温度，加入成膜助剂可以解决漆膜的致密性、如果加入过快会或者转速太高造成破乳反粗等弊端，因此成膜助剂和水1∶1稀释缓慢加入效果最好，转速600转18-22分钟最佳；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺按1∶2水稀释加入分散5-7分钟；

4、按要求流动加入预制浆料并缓慢加入消泡剂，按700转分散13-17分钟；

5、加入流平剂和流变助剂，按900转18-22分钟；

6、将防腐剂、高效水性防闪锈剂分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转5-6分钟搅拌后降速至600转脱泡5-6分钟，滴加入润湿剂分散9-12分钟即可制得防腐涂料。

根据不同的原料用量，通过以下具体的实施例来对本发明提供的电力塔专用水性单组分防腐涂料底漆的进一步说明。

实施例1

1、先将水性丙烯酸乳液25g和水性硅丙乳液25g加入罐中，按500转低速分散10分钟；

2、成膜助剂2.5g和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转20分钟分散；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺0.1g按1∶2水稀释加入分散5分钟；

4、按要求流动加入预制浆料44.1g并缓慢加入消泡剂0.1g，按700转分散15分钟；

5、加入流平剂0.2g和流变助剂0.3g，按900转20分钟；

6、将防腐剂0.5g、高效水性防闪锈剂0.5g分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转5分钟搅拌后降速至600转脱泡5分钟，滴加入润湿剂0.2g分散10分钟即可制得防腐涂料。

实施例2

1、先将水性丙烯酸乳液23g和水性硅丙乳液23g加入罐中，按500转低速分散9分钟；

2、成膜助剂2.3g和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转18分钟分散；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺0.1g按1∶2水稀释加入分散6分钟；

4、按要求流动加入预制浆料44.8g并缓慢加入消泡剂0.1g，按700转分散17分钟；

5、加入流平剂0.1g和流变助剂0.2g，按900转18分钟；

6、将防腐剂0.4g、高效水性防闪锈剂0.6g分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转6分钟搅拌后降速至600转脱泡6分钟，滴加入润湿剂0.3g分散12分钟即可制得防腐涂料。

实施例3

1、先将水性丙烯酸乳液22g和水性硅丙乳液24g加入罐中，按500转低速分散8分钟；

2、成膜助剂2.3g和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转21分钟分散；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺0.2g按1∶2水稀释加入分散7分钟；

4、按要求流动加入预制浆料44.5g并缓慢加入消泡剂0.2g，按700转分散16分钟；

5、加入流平剂0.3g和流变助剂0.3g，按900转21分钟；

6、将防腐剂0.6g、高效水性防闪锈剂0.4g分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转6分钟搅拌后降速至600转脱泡6分钟，滴加入润湿剂0.2g分散10分钟即可制得防腐涂料。

实施例4

1、先将水性丙烯酸乳液26g和水性硅丙乳液26g加入罐中，按500转低速分散12分钟；

2、成膜助剂2.6g和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转22分钟分散；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺0.3g按1∶2水稀释加入分散7分钟；

4、按要求流动加入预制浆料43.9g并缓慢加入消泡剂0.2g，按700转分散13分钟；

5、加入流平剂0.2g和流变助剂0.2g，按900转19分钟；

6、将防腐剂0.3g、高效水性防闪锈剂0.5g分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转5分钟搅拌后降速至600转脱泡5分钟，滴加入润湿剂0.3g分散11分钟即可制得防腐涂料。

实施例5

1、先将水性丙烯酸乳液27g和水性硅丙乳液22g加入罐中，按500转低速分散10分钟；

2、成膜助剂2.45g和水按1∶1水稀释缓慢加入，按转速600转21分钟分散；

3、将PH值调节至8.8，然后将二甲基乙醇胺0.2g按1∶2水稀释加入分散6分钟；

4、按要求流动加入预制浆料44.2g并缓慢加入消泡剂0.3g，按700转分散13分钟；

5、加入流平剂0.1g和流变助剂0.4g，按900转22分钟；

6、将防腐剂0.4g、高效水性防闪锈剂0.3g分别用1∶1水稀释，依次缓慢加入，按900转5分钟搅拌后降速至600转脱泡5分钟，滴加入润湿剂0.1g分散9分钟即可制得防腐涂料。

上述实施例1-5制备的电力塔专用水性单组分防腐涂料原料用量见表1：

表1

通过以下技术指标和检测数据来对本发明实施例1-5提供的电力塔专用水性单组分防腐涂料进行具体说明，具体见表2-表6；

表2实施例1检测数据

表3实施例2检测数据

表4实施例3检测数据

表5实施例4检测数据

表6实施例5检测数据

根据表2-表6所示，本发明实施例1-5提供的防腐涂料两种挥发性有机化合物检测方法中的检测结果TVOC均在30g/L以下，符合低VOC涂料的环保标准，同时涂料中苯、甲苯、二甲苯、乙苯的总量和可溶性铅、镉、铬、汞的总量均为0，因此不会有有毒气体的挥发，环保性较好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，包括底漆和面漆，其特征在于，所述底漆包括以下按重量份计数组分：水性丙烯酸乳液22-27份、水性硅丙乳液22-26份、成膜助剂3-6份、二甲基乙醇胺0.1-0.3份、底漆预制浆料43.9-44.8份、消泡剂0.1-0.3份、缔合型聚氨酯流平剂0.1-0.3份、流变助剂0.2-0.4份、防腐剂0.3-0.6份、高效水性防闪锈剂0.3-0.6份、润湿剂0.1-0.3份、水3.8-7.8份；

所述面漆包括以下按重量份计数组分：水性丙烯酸乳液50份，成膜助剂4份、二甲基乙醇胺0.1份、面漆预制浆料42份、消泡剂0.4份、流平剂0.2份、流变助剂0.4份、聚氨酯流变助剂0.4份、防腐剂0.5份、水4.7份。

2.根据权利要求1所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，其特征在于，所述底漆预制浆料包括以下按重量份计数组分：水8.5份、丙二醇1份、嵌段聚合物结构的水性超分散剂0.8份、高分量聚氨酯分散剂1.5份、非离子表面活性剂0.25份、二甲基乙醇胺0.12份、氧化铁黑0.5份、磷酸锌7份、三聚磷酸铝9份、龙蟒二氧化钛9份、沉淀硫酸钡5份、云母3份；

所述面漆预制浆料包括以下按重量份计数组分：水12份、丙二醇1份、高分子量聚合物分散剂1份、高分子量聚氨酯分散剂2份、非离子表面活性剂0.25份、聚醚硅氧烷共聚物0.11份、二甲基乙醇胺0.13份、耐晒大红粉7份、沉淀硫酸钡12份、云母3份、纯净水4份。

3.根据权利要求2所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，其特征在于，所述沉淀硫酸钡的粒径为1250目，所述云母的粒径为1250目。

4.根据权利要求3所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅改性消泡剂、聚醚改性消泡剂、矿物油类消泡剂中一种或多种组合。

5.根据权利要求4所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，其特征在于，所述成膜助剂为Texanol酯醇，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述流变助剂由缔合型流变助剂和疏水改性流变助剂组成。

6.根据权利要求5所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，其特征在于，所述缔合型流变助剂和疏水改性流变助剂的配比为2∶1。

7.一种电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1至6任意一项所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料，至少包括以下步骤：

S1、制备底漆：将成膜助剂与水按1∶1混合形成成膜助剂稀释液，将二甲基乙醇胺与水按1∶2混合形成二甲基乙醇胺稀释液，将防腐剂与水按1∶1混合形成防腐剂稀释液，将高效水性防闪锈剂与水按1∶1混合形成高效水性防闪锈剂稀释液；

将水性丙烯酸乳液和水性硅丙乳液加入分散容器中，在500转/分钟的条件下分散10分钟，在600转/分钟的条件加入成膜助剂稀释液分散20分钟，将PH值调节至8.8后将二甲基乙醇胺稀释液加入分散5分钟，在700转/分钟的条件下加入底漆预制浆料及消泡剂分散15分钟，在900转/分钟的条件下加入缔合型聚氨酯流平剂和流变助剂分散20分钟，加入防腐剂稀释液及高效水性防闪锈剂稀释液分散5分钟，降速至600转/分钟脱泡5分钟，加入湿润剂分散10分钟；

S2、制备面漆：将成膜助剂与水按1∶1混合形成成膜助剂稀释液，将二甲基乙醇胺与水按1∶2混合形成二甲基乙醇胺稀释液，将防腐剂与水按1∶1混合形成防腐剂稀释液；

将水性丙烯酸乳液加入分散容器中，在500转/分钟的条件下分散8-10分钟，在600转/分钟的条件加入成膜助剂稀释液分散18-22分钟，将PH值调节至8.8后将二甲基乙醇胺稀释液加入分散5-7分钟，在700转/分钟的条件下加入面漆预制浆料及部分消泡剂分散15分钟，在900转/分钟的条件下加入流平剂和流变助剂分散20分钟，加入聚氨酯流变助剂分散20分钟，加入防腐剂稀释液分散5分钟，降速至600转/分钟脱泡5分钟，加入部分消泡剂分散10分钟。

8.根据权利要求7所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中底漆预制浆料的制备方法至少包括如下步骤：将水、丙二醇、嵌段聚合物结构的水性超分散剂、高分量聚氨酯分散剂、非离子表面活性剂、二甲基乙醇胺放入分散容器中以700-900转/分钟分散15分钟至完全溶解，然后将氧化铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、龙蟒二氧化钛、沉淀硫酸钡、云母依次序加入后以700-900转/分钟分散25分钟即可制得；

所述步骤S2中面漆预制浆料的制备方法至少包括如下步骤：将水、丙二醇、高分子量聚合物分散剂、高分子量聚氨酯分散剂、非离子表面活性剂、聚醚硅氧烷共聚物、二甲基乙醇胺放入分散容器中以700-900转/分钟分散15分钟至完全溶解，然后将耐晒大红粉、沉淀硫酸钡、云母、纯净水依次序加入后以700-900转/分钟分散25分钟即可制得。

9.根据权利要求8所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述底漆粘度为80KU，细度为≤25um，PH值为8.5，所述面漆粘度为80KU，细度为≤15um，PH值8.5。

10.根据权利要求9所述的电力塔、通信塔专用水性单组分防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述在步骤S2制备面漆中消泡剂分两次加入，首次加入50％，第二次加入50％，所述底漆预制浆料细度＜25um，研磨时温度＜50度，所述面漆预制浆料细度＜15um，研磨时温度＜50度。

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