專利名稱：緩釋干燥型水性無機富鋅涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于 防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，涉及水性無機富鋅涂料，更具體的說是一種緩釋干燥型水性無機富鋅涂料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水性無機富鋅涂料以其優(yōu)異的防腐蝕、自修復(fù)性、電化學(xué)性、耐熱性、耐溶劑性、耐油性、可焊性和零VOC排放，在大氣和海洋重防腐工程中取得令人滿意的效果，得到愈來愈多業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)同。隨著人們環(huán)保意識的增強，含揮發(fā)性有機溶劑的體系在應(yīng)用中受到了嚴(yán)格的限制，水性涂料、無溶劑涂料等更是受到人們的重視。當(dāng)前，水性無機富鋅涂料備受關(guān)注，其技術(shù)市場潛力巨大，是今后防腐涂料發(fā)展的重點方向之一，尤其用作底漆，有著不可替代的優(yōu)異性能。德國Galvatech Led公司開發(fā)了Zinga富鋅涂料，已使用多年，且防腐性能極好。近年來，國內(nèi)也開發(fā)出了水性高模數(shù)硅酸鉀、硅酸鋰富鋅涂料，在工程上逐漸應(yīng)用，而且品質(zhì)在不斷改進(jìn)，作為一種水性環(huán)保防腐涂料，目前已經(jīng)被人們普遍接受。然而，水性無機富鋅涂料的室外施工性能卻一直不理想，嚴(yán)重限制了對它的有效利用和發(fā)展。水性無機富鋅涂料的施工受基材溫度、環(huán)境風(fēng)力影響較大，多數(shù)水性無機富鋅涂料產(chǎn)品在施工時，要求環(huán)境溫度不能低于5°C、周圍空氣溫度至少高于露點溫度3°C以上，而基材最高溫度不超過30°C，相對濕度低于80%。，風(fēng)力小于2級，在野外施工時，很難同時滿足這些條件
發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供了一種緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，本發(fā)明通過研究盡可能獲得適宜露天環(huán)境施工的性能良好、高環(huán)保的水性富鋅涂料。重點是對涂料進(jìn)行功能性改性，即延緩?fù)苛系谋砻娓稍锾卣?，使水性無機富鋅涂料能在較高的溫度、較高風(fēng)力條件下適宜噴、刷涂和滾涂等施工方法，施工時漆膜不開裂、重疊涂刷不帶起、不形成干噴，提高其綜合施工性能，達(dá)到水性無機富鋅涂料能在室外較惡劣的環(huán)境下施工應(yīng)用效果。在這樣的背景下，我國對于如此龐大的水性無機富鋅涂料市場的開發(fā)就顯得勢在必行，市場推廣前景廣闊。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容
一種緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，其特征在于該涂料由主劑和固化劑組成，其中主劑與固化劑的重量份數(shù)為100 30 100 :50。其中主劑、固化劑是由下列重量份數(shù)的原料組成
主劑
鋅粉85-98份，功能性填料2-15份；
固化劑
硅酸鋰基料85-92份，
緩釋干燥改性劑8-15份。本發(fā)明所述的功能性填料為重質(zhì)碳酸鈣、重晶石粉、滑石粉、瓷土、氧化鋅或二氧化硅。其中優(yōu)選滑石粉、二氧化硅、氧化鋅。緩釋干燥改性劑為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖或硅溶膠。優(yōu)選蔗糖或葡萄糖。本發(fā)明一個典型的組成是主劑鋅粉90kg ;功能性填料10 kg (氧化鋅I. 2 kg,滑石粉8. O kg, 二氧化硅O. 8 kg)。固化劑硅酸鋰基料35. 2 kg ;緩釋干燥改性劑(蔗糖)4. 8kg。 本發(fā)明另一個典型的組成是主劑鋅粉97 kg ;功能性填料3kg (氧化鋅O. 15kg,滑石粉2. 4kg，二氧化硅O. 45kg)。固化劑硅酸鋰基料46kg ;緩釋干燥改性劑(葡萄糖)4kg。本發(fā)明再一個典型的組成是主劑鋅粉88kg,功能性填料12kg (氧化鋅O. 6kg,滑石粉9. 6kg，二氧化硅I. 8kg);固化劑硅酸鋰基料25. 5kg ;緩釋干燥改性劑(葡萄糖或蔗糖)4. 5kg。本發(fā)明進(jìn)一步公開了緩釋干燥型水性無機富鋅涂料的方法，它是按如下的步驟進(jìn)行
(1)將85-98份重量份數(shù)的鋅粉、2-15份功能性填料依次加入錐形攪拌罐，開攪拌混合
1-2小時,混合均勻后包裝；
(2)將85-92份重量份數(shù)的硅酸鋰基料裝入配料罐，開攪拌緩緩加入8-15份緩釋干燥改性劑，在高速攪拌狀態(tài)下攪拌30-50分鐘，待緩釋干燥改性劑均勻溶解后，過濾包裝；
(3)使用時將分別包裝的主劑與固化劑以10030 100 50的重量份數(shù)比混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍旎?0-15分鐘后再次攪拌即可進(jìn)行涂裝施工。本發(fā)明所述的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料主要在鋼質(zhì)板材、鋼結(jié)構(gòu)工件(儲油罐、儲氣罐、鋼結(jié)構(gòu)建筑等)涂裝中應(yīng)用。本發(fā)明通過使用硅酸鋰基料，在體系中硅酸鹽與鋅粉反應(yīng)的同時還與鋼鐵反應(yīng)形成硅酸鋅鐵絡(luò)合物，因而對鋼鐵表面形成很強的化學(xué)鍵，使其具有很好的防腐性能，解決了在高度腐蝕環(huán)境下的鋼材防腐問題。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，通過緩釋干燥改性劑的引入解決了水性無機富鋅涂料在室外基材較高溫度、高風(fēng)力條件下涂裝漆膜開裂、重復(fù)涂裝漆膜帶起、干噴等問題。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，通過合理配合功能性填料解決了厚涂漆膜流掛和配漆后施工過程中鋅粉沉淀的問題。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，用以上無機硅酸鋰基料、緩釋干燥改性劑再配合鋅粉、功能性調(diào)料制成“緩釋干燥型水性無機富鋅涂料”，可在室外鋼材表面溫度50°C、風(fēng)力5級環(huán)境條件下，涂于鋼質(zhì)基材表面，一次涂裝漆膜厚度在50-100 μ m時，不流掛、不起泡，漆膜不開裂，重疊涂裝漆膜不帶起，漆膜平整、具有優(yōu)異的理化性能，對鋼質(zhì)制品起到極佳的保護(hù)作用。本發(fā)明制備的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，(實施例1-5)檢測的各項指標(biāo)及對比試驗如下
1、檢測的各項指標(biāo)及對比
性能指標(biāo)I實施例1-5I普通水性無機富鋅涂料
風(fēng)力5級鋼材表面溫度50°C，滾涂、刷涂漆膜表面平整—漆膜表面開裂，重疊滾涂漆膜帶起
表干_15-20分鐘_8分鐘_
實干_2小時2小時
厚涂性mm_ 150120
附著力(戈丨J格法)mm_I_^_
硬度_ 3H3H
耐水性元00小時，不起泡、不生銹 2000小時，不起泡、不生銹
耐鹽霧|2000小時，不起泡、不生銹 |2000小時，不起泡、不生銹
2、產(chǎn)品特性本發(fā)明的“緩釋干燥型水性無機富鋅涂料”具有如下優(yōu)異特性
I)施工性可以在較高溫度(5-50°C )、風(fēng)力(1-5級)條件下施工，漆膜不產(chǎn)生開裂、無氣泡、不出現(xiàn)干噴等漆膜弊病，重疊涂刷漆膜不帶起。2)厚涂性；一次性涂裝漆膜厚度可達(dá)到100 μ m以上(干膜)，不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象。3)耐鹽霧性漆膜耐鹽霧性能可以達(dá)到2000h以上，不起泡、不生銹。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料與現(xiàn)有的水性無機富鋅涂料相比所具有的積極效果在于
(I)本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，其產(chǎn)品性能達(dá)到或超過國外同類產(chǎn)品水平，滿足國內(nèi)鋼質(zhì)基材涂裝使用要求。(2)本發(fā)明的產(chǎn)品解決了現(xiàn)有水性無機富鋅涂料室外施工時對環(huán)境條件的苛亥Ij (要求被涂鋼材表面溫度低于30°c，環(huán)境風(fēng)力小于2級)要求，可在被涂鋼材表面溫度5-50°C，環(huán)境風(fēng)力1-5級的惡劣條件下施工，解決了施工環(huán)境、條件對涂料施工的影響。( 3 )本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料不含重金屬、純水性產(chǎn)品，符合環(huán)保要求。(4)本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料主要用于鋼質(zhì)基材工件領(lǐng)域如油儲罐、石油管道、鋼結(jié)構(gòu)建筑等產(chǎn)品的涂裝，起到長效防腐作用。
具體實施例方式為了簡單和清楚的目的，下文恰當(dāng)?shù)氖÷粤斯夹g(shù)的描述，以免那些不必要的細(xì)節(jié)影響對本技術(shù)方案的描述。以下結(jié)合較佳實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。需要加以說明的是制備本發(fā)明的各種化學(xué)試劑、原料均可以從市場上買到或容易地通過已知的方法制得。本發(fā)明所指的份數(shù)可以是克，公斤或噸，主要以生產(chǎn)的實際需要加以選定。實施例I 主劑
鋅粉90
功能性填料10 (氧化鋅I. 2，滑石粉8，二氧化硅O. 8)
固化劑
硅酸鋰基料88
緩釋干燥改性劑(葡萄糖或蔗糖)12
使用時按主劑固化劑=100 40的重量份數(shù)比混合。實施例2主劑
鋅粉95
功能性填料5 (氧化鋅O. 25，滑石粉4，二氧化硅O. 75)
固化劑
硅酸鋰基料92
緩釋干燥改性劑(葡萄糖)8
使用時按主劑固化劑=100 50的重量份數(shù)比混合。實施例3主劑
鋅粉88
功能性填料 12 (氧化鋅O. 6，滑石粉9. 6，二氧化硅1.8)
固化劑
硅酸鋰基料85
緩釋干燥改性劑(蔗糖)15
使用時按主劑固化劑=100 30的重量份數(shù)比混合。實施例4 主劑鋅粉97
功能性填料3 (氧化鋅O. 15，滑石粉2. 4，二氧化硅O. 45)
固化劑
硅酸鋰基料92
緩釋干燥改性劑(麥芽糖)8
使用時按主劑固化劑=100 50的重量份數(shù)比混合。實施例5 主劑
鋅粉90
功能性填料10 (瓷土 I. 2，滑石粉8，二氧化硅O. 8)
固化劑
硅酸鋰基料88
緩釋干燥改性劑(葡萄糖)12
使用時按主劑固化劑=100 40的重量份數(shù)比混合。實施例1-5 實施例1-5的制備方法
1、王劑制備
將85-98份重量份數(shù)的鋅粉、2-15份功能性填料依次加入錐形攪拌罐，開攪拌混合1-2小時，混合均勻后包裝；
2、固化劑制備將85-92份重量份數(shù)的硅酸鋰基料裝入配料罐，開攪拌緩緩加入8-15份緩釋干燥改性劑，在高速攪拌狀態(tài)下攪拌30-50分鐘，待緩釋干燥改性劑均勻溶解后，過濾包裝。3、使用時將分別包裝的主劑與固化劑以100 30 100 50的重量份數(shù)比混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，熟?0-15分鐘后再次攪拌即可進(jìn)行涂裝施工。實施例6 (實際應(yīng)用情況的說明)
不論是儲油罐、儲氣罐、集裝箱等在涂裝緩釋干燥型水性無機富鋅涂料時，均在噴砂處理的鋼質(zhì)板材上涂裝，待干燥后再焊接成型，不在成型罐上涂裝，所以基本上僅在鋼質(zhì)板材上施工。下面以鋼質(zhì)板材為例對應(yīng)用情況加以說明。鋼質(zhì)板材在施工環(huán)境為溫度50°C、風(fēng)力5級的條件下，將實施例1-5制備的分別包裝的主劑與固化劑按重量份數(shù)比混合，攪拌均勻，過80目羅網(wǎng)，熟化10分鐘后，再次攪拌均勻，分別使用輥涂和刷涂方法，涂于經(jīng)噴砂處理好的鋼質(zhì)板材上，平面漆膜厚度80-100 μ m，重復(fù)滾涂漆膜不帶起，涂膜干燥后表面無開裂、無氣泡，漆膜平整。
在詳細(xì)說明的較佳實施例之后，熟悉該項技術(shù)人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。且本發(fā)明亦不受限于說明書中所舉實例的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，其特征在于該涂料由主劑和固化劑組成，其中主劑與固化劑的重量份數(shù)為100 30 100 50 ;所述的主劑、固化劑是由下列重量份數(shù)的原料組成 主劑 鋅粉85-98份， 功能性填料2-15份； 固化劑 硅酸鋰基料85-92份， 緩釋干燥改性劑8-15份。
2.權(quán)利要求I所述的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，其中功能性填料為重質(zhì)碳酸鈣、重晶石粉、滑石粉、瓷土、氧化鋅、ニ氧化硅兩種或以上的混合物。
3.權(quán)利要求I所述的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，其中緩釋干燥改性劑為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖或硅溶膠。
4.ー種制備權(quán)利要求1-3任一項所述緩釋干燥型水性無機富鋅涂料的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行 (1)將85-98份重量份數(shù)的鋅粉、2-15份功能性填料依次加入錐形攪拌罐，開攪拌1-2小時，混合均勻后包裝； (2)將85-92份重量份數(shù)的硅酸鋰基料裝入配料罐，開攪拌緩緩加入8-15份緩釋干燥改性劑，在高速攪拌狀態(tài)下攪拌30-50分鐘，待緩釋干燥改性劑均勻溶解后，過濾包裝； (3)使用時將分別包裝的主劑與固化劑以10030 100 50的重量份數(shù)比混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，熟?0-15分鐘后再次攪拌即可進(jìn)行涂裝施工。
5.權(quán)利要求1-3任一項所述緩釋干燥型水性無機富鋅涂料在制備鋼質(zhì)板材、鋼結(jié)構(gòu)エ件(儲油罐、儲氣罐、鋼結(jié)構(gòu)建筑)涂料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，它是由主劑和固化劑組成，其中主劑與固化劑的重量份數(shù)為10030～10050。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，通過使用緩釋干燥改性劑，再配合鋅粉、功能性填料等制成緩釋干燥型水性無機富鋅涂料，改變了傳統(tǒng)的水性無機富鋅涂料室外施工風(fēng)力不能大于3級、基材溫度不可高于30℃的苛刻條件限制，可使其在室外風(fēng)力5級、溫度50℃條件下涂于噴砂處理的鋼質(zhì)基材表面，膜厚度50-100μm時不出現(xiàn)漆膜開裂、重涂不帶起、不產(chǎn)生干噴等漆膜病態(tài)，對鋼質(zhì)板材工件起到極佳的防腐作用。本發(fā)明的緩釋干燥型水性無機富鋅涂料用于經(jīng)噴砂后的鋼質(zhì)板材、鋼結(jié)構(gòu)工件(儲油罐、儲氣罐、鋼結(jié)構(gòu)建筑等)的表面涂裝。
文檔編號C09D5/10GK102775828SQ20121031851
公開日2012年11月14日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者孫振瀛, 孟昭輝, 李磊, 楊男, 王秀玲, 趙琳, 鄧長福 申請人:天津科瑞達(dá)涂料化工有限公司