專利名稱：一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細(xì)化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防 腐蝕涂料及制備方法。
背景技術(shù)：
富鋅涂料是目前我國(guó)重防腐蝕涂料體系中常用的底漆之一，有車間底漆和防銹底 漆兩種。它們的防腐蝕原理是，在腐蝕環(huán)境中犧牲鋅粉而保護(hù)鋼鐵，即便涂層表面有損壞或 劃傷也是如此。因此，欲使涂膜導(dǎo)電發(fā)揮犧牲陽(yáng)極的作用，涂膜中就要求含有大量的鋅粉粒 子，它們相互接觸，并和鋼基體也保持電接觸。富鋅底漆的緩蝕機(jī)理類似于連續(xù)電鍍膜，美 國(guó)SSPC油漆規(guī)定，201號(hào)有機(jī)富鋅漆中鋅粉含量至少為干膜重量的77%，而德國(guó)則要求至 少占總固體分的85. 4%重量。然而，如果涂層中鋅粉含量過(guò)高，涂層就易多孔，引起橫向共 聚破壞分層，富鋅底漆上若再涂覆其他高固體分面漆，便會(huì)使面漆生成氣泡的傾向增加。鋅 是一種重金屬，在生產(chǎn)和配制涂料時(shí)，分散較為困難，儲(chǔ)存時(shí)易發(fā)生沉淀和結(jié)餅，雖然可采 用鋅粉分包裝來(lái)解決，但在應(yīng)用時(shí)仍很容易沉淀，需要不斷攪拌才能保證形成的漆膜中鋅 含量與配方設(shè)計(jì)的一樣。若為了增強(qiáng)涂層的防蝕能力而加厚涂膜，便會(huì)使涂層在干燥過(guò)程 中產(chǎn)生收縮，從而易出現(xiàn)裂紋的傾向，這在無(wú)機(jī)富鋅涂料中尤為明顯，而使防蝕效果明顯降 低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種鋅粉用量少、柔韌性、抗沖擊性、施工適應(yīng)性強(qiáng)，耐鹽霧 腐蝕性能好的鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料及制備方法。一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，為組分A與組分B以1-1. 5 1的重 量比混合而成；所述組分A，其組分重量百分比如下溶劑30-50防沉劑202P (聚乙烯蠟)2-6環(huán)氧樹(shù)脂E44或聚乙烯醇縮丁醛(S) 1. 6-5片狀鋅粉40-60所述組分B，其組分重量百分比如下溶劑30-45樹(shù)脂40-65催化劑1-15一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料的制備方法，其步驟如下(1)按照組分重量比將鱗片狀鋅粉、初期成膜樹(shù)脂混合制得組份A ；(2)按照組分重量比將水解硅溶液、改性劑在中速攪拌下混合，再按照組分重量比 加入催化劑水解，水解后制得組份B ；
(3)將步驟(1)、步驟(2)制得的組份A與組份B按照組分重量比(1 1. 5 1) 混合而成(兩組份放入后，鹽酸與鋅反應(yīng)生成少量氯化鋅)。組分A溶劑為無(wú)水乙醇、乙二醇、二甲苯，它們的添加比例為若使用一種按組分重量百分比添加；若使用兩種無(wú)水乙醇乙二醇為4-5 3-5，乙二醇二甲苯為3-5 2_3，無(wú)水 乙醇二甲苯為4-5 2-3，；若使用三種無(wú)水乙醇乙二醇二甲苯為4-5 4-5 2-3組分B溶劑為無(wú)水乙醇異丙醇。若使用一種按組分重量百分比添加；若使用兩種無(wú)水乙醇異丙醇為4-5 3-4 ；組分B樹(shù)脂為正硅酸乙酯，甲基酸乙氧基硅烷，r (2. 3環(huán)氧丙基)丙基三甲氧基硅焼。若使用一種按組分重量百分比添加；若使用兩種正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷為27 2，正硅酸乙酯r(2.3環(huán) 氧丙基)丙基三甲氧基硅烷為27 1;甲基酸乙氧基硅烷r(2.3環(huán)氧丙基)丙基三甲氧 基硅烷為2:1;若使用三種正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷r (2. 3環(huán)氧丙基)丙基三甲氧基 硅烷為27 2 1 ；催化劑為92%去離子水、3%鹽酸、5%氯化鋅混合溶解。本發(fā)明一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料及制備方法的優(yōu)點(diǎn)是(1)與普通富鋅底漆相比，本發(fā)明中的鱗片狀鋅粉底漆所需的最小涂層厚度可小 于球狀鋅粉底漆的厚度；(2)與普通富鋅底漆相比，本發(fā)明能保證足夠大的電接觸面積，使可接受的PVC、 CPVC的范圍更寬，這樣既可以提供足夠的陰極保護(hù)，又能保持更高的共聚粘結(jié)力；(3)與普通富鋅底漆相比，本發(fā)明有更好的抗沉降性，使底漆中鋅含量的不均勻性 大大減少；同時(shí)，由于鱗片鋅在涂膜中平行交疊排列，鋅片在涂膜中不僅起到犧牲陽(yáng)極的作 用，而且還起到屏蔽作用，大大減少了水、離子在涂膜中的滲透，從而增強(qiáng)涂層的防腐蝕作 用；本發(fā)明以國(guó)產(chǎn)鱗片鋅粉為主，配制成鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料。與普 通富鋅底漆相比，它在鋅粉含量和涂層厚度上可減少許多，在帶漆焊接過(guò)程中普通富鋅底 漆產(chǎn)生的鋅霧很大，而鱗片狀鋅粉底漆產(chǎn)生的鋅霧很小，對(duì)施工人員危害減?。皇瞧胀o(wú)機(jī) 和有機(jī)富鋅底漆的更新?lián)Q代產(chǎn)品。


圖1為鱗片狀鋅粉掃描電鏡圖。圖2為鱗片狀鋅涂層耐腐蝕機(jī)理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
根據(jù)圖1、圖2所示，一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其制備方法步驟 如下(1)制備組分A備用①將無(wú)水乙醇12kg放入容器中攪拌，放入5kg環(huán)氧樹(shù)脂E44，使之溶解備用；②將乙二醇12kg、二甲苯6kg放入容器中攪拌，放入6kg 202P (聚乙烯蠟)，使之 分散備用；③將溶解備用的①、②混合在容器中，再將59kg鋅粉(片狀)緩慢加入使之充分 分散，分散好后密閉包裝；(2)制備組分B備用將60kg正硅酸乙酯、2. 5kg甲基三乙氧基硅烷、2. 5kg r (2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲 氧基硅烷、IOkg異丙醇、20kg無(wú)水乙醇放入反應(yīng)釜中攪拌，升溫到60°C，慢慢滴加5kg (約) 酸化水(氯化鋅0. 5kg、鹽酸0. 15kg、去離子水4kg)，滴加完后在60-68°C反應(yīng)1小時(shí)；降 溫、密閉包裝放置24小時(shí)后才能使用；(3)將步驟(1)得到的A組分和步驟(2)得到的B組分按照1 1的重量比混合 反應(yīng)而成。所述步驟(2)中的酸化水，為92%去離子水、3%鹽酸、5%氯化鋅混合溶解備用。實(shí)施例二 (1)制備組分A備用①將無(wú)水乙醇16kg放入容器中攪拌，放入3kg聚乙烯醇縮丁醛，使之溶解備用；②將7 二醇16kg、二甲苯8kg放入容器中攪拌，放入4kg 202P (聚乙烯蠟)，使之 分散備用；③將溶解備用的①、②混合在容器中，再將53kg鋅粉(片狀)緩慢加入使之充分 分散，分散好后密閉包裝；(2)制備組分B備用將50kg正硅酸乙酯、3kg r(2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、12kg異丙醇、25kg 無(wú)水乙醇放入反應(yīng)釜中攪拌，升溫到60°C，慢慢滴加IOkg(約)酸化水(氯化鋅0. 5kg、鹽 酸0. 3kg、去離子水9. 2kg)，滴加完后在60-68°C反應(yīng)1小時(shí)；降溫、密閉包裝放置24小時(shí) 后才能使用；(3)將步驟(1)得到的A組分和步驟(2)得到的B組分按照1.2:1的重量比混 合反應(yīng)而成。實(shí)施例三(1)制備組分A備用①將無(wú)水乙醇20kg放入容器中攪拌，放入1.6kg環(huán)氧樹(shù)脂E44，使之溶解備用；②將乙二醇20kg、二甲苯IOkg放入容器中攪拌，放入2kg 202P(聚乙烯蠟)，使之 分散備用；③將溶解備用的①、②混合在容器中，再將46. 4kg鋅粉(片狀)緩慢加入使之充 分分散，分散好后密閉包裝；(2)制備組分B備用將37. 8kg正硅酸乙酯、2. 2kg甲基三乙氧基硅烷、17kg異丙醇、28kg無(wú)水乙醇放入反應(yīng)釜中攪拌，升溫到60℃，慢慢滴加15kg(約)酸化水(氯化鋅o．75k臥鹽酸o．45k臥去離子水13．8kg)，滴加完后在60一68℃反應(yīng)l小時(shí)；降溫、密閉包裝放置24小時(shí)后才能使用；
(3)將步驟(1)得到的A組分和步驟(2)得到的B組分按照1．5l的重量比混合反應(yīng)而成。
所述步驟(2)中的酸化水，為92％去離子水、3％鹽酸、5％氯化鋅混合溶解備用。
除以上實(shí)施例外，根據(jù)組分不同比例可組成多個(gè)實(shí)施例。
一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其使用方法如下
1．鋼件除油、除銹(最好噴砂處理)；
2．調(diào)漆將A組分?jǐn)嚢杈鶆蛟賹組分到入(AB—l1)，充分?jǐn)嚢杈鶆?，熟?0分鐘可涂刷；注意山B混合后4小時(shí)內(nèi)使用完；
3．涂漆無(wú)氣噴涂(最好)、有氣噴涂(要有油水分離器)、刷涂，厚度20一301皿；
4．養(yǎng)護(hù)涂膜干燥后需要lo一20天空氣固化(最好是潮濕的空氣)。
固化檢驗(yàn)用脫脂棉沾點(diǎn)甲乙酮(丁酮)搽涂膜表面無(wú)鋅搽掉涂膜固化好。
主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
主要性能鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)工C一53l球狀國(guó)產(chǎn)球狀
硅酸鋅重防腐蝕涂料 無(wú)機(jī)富鋅涂料無(wú)機(jī)富鋅涂料
涂層厚度30t皿80tlm80tlm
附著力(劃格法)級(jí)oo—lo—l
耐鹽霧／h1000050001000—3000
抗沖擊／kg503040
耐水性／h1000050003000
耐汽油／h1000050003000
耐溶劑二甲苯／h1000050003000
耐熱性／℃400400400
此指標(biāo)僅為片狀鋅粉與球狀鋅粉的性能對(duì)比
權(quán)利要求
1. 一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其特征在于為組分A與組分B以1-1.5 1的重量比混合而成；所述組分A，其組分重量百分比如下 溶劑30-50防沉劑202P2-6環(huán)氧樹(shù)脂E44或聚乙烯醇縮丁醛 1. 6-5 片狀鋅粉40-60所述組分B，其組分重量百分比如下 溶劑30-45樹(shù)脂40-65催化劑1-15
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其特征在于 組分A溶劑為無(wú)水乙醇、乙二醇、二甲苯，它們的添加比例為若使用一種按組分重量百分比添加；若使用兩種無(wú)水乙醇乙二醇為4-5 3-5，乙二醇二甲苯為3-5 2-3，無(wú)水乙 醇二甲苯為4-5 2-3，；若使用三種無(wú)水乙醇乙二醇二甲苯為4-5 4-5 2-3
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其特征在于 組分B溶劑為無(wú)水乙醇異丙醇若使用一種按組分重量百分比添加； 若使用兩種無(wú)水乙醇異丙醇為4-5 3-4 ；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其特征在于 組分B樹(shù)脂為正硅酸乙酯，甲基酸乙氧基硅烷，r丙基三甲氧基硅烷；若使用一種按組分重量百分比添加；若使用兩種正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷為27 2;正硅酸乙酯r丙基三甲氧 基硅烷為27 1;甲基酸乙氧基硅烷r丙基三甲氧基硅烷為2 1 ；若使用三種正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷r丙基三甲氧基硅烷為27 2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料，其特征在于 催化劑為為92%去離子水、3%鹽酸、5%氯化鋅混合溶解。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料的制備方法，其特 征在于其步驟如下(1)按照組分重量比將鱗片狀鋅粉、初期成膜樹(shù)脂混合制得組份A；(2)按照組分重量比將水解硅溶液、改性劑在中速攪拌下混合，再按照組分重量比加入 催化劑水解，水解后制得組份B ；(3)將步驟(1)、步驟(2)制得的組份A與組份B按照組分重量比1-1.5 1混合而成， 兩組份放入后，鹽酸與鋅反應(yīng)生成少量氯化鋅。
全文摘要
一種鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料及制備方法，其方法步驟如下(1)按照組分重量比將鱗片狀鋅粉、初期成膜樹(shù)脂混合制得組份A；(2)按照組分重量比將水解硅溶液、改性劑在中速攪拌下混合，再按照組分重量比加入催化劑水解，水解后制得組份B；(3)將步驟(1)、步驟(2)制得的組份A與組份B按照組分重量比(1-1.5∶1)混合而成。其優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明以國(guó)產(chǎn)鱗片鋅粉為主，配制成鱗片狀鋅基無(wú)機(jī)硅酸鋅重防腐蝕涂料。與普通富鋅底漆相比，它在鋅粉含量和涂層厚度上可減少許多，在帶漆焊接過(guò)程中普通富鋅底漆產(chǎn)生的鋅霧很大，而鱗片狀鋅粉底漆產(chǎn)生的鋅霧很小，對(duì)施工人員危害減??；是普通無(wú)機(jī)和有機(jī)富鋅底漆的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09D183/04GK102002318SQ20101051730
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者李訓(xùn)生, 金廣泉, 黃澄華, 龍光斗 申請(qǐng)人:湖北中科博策新材料研究院