专利名称：水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料，优其涉及一种环保、绿色的新型水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料。
背景技术：
目前金属结构的防腐涂料，几乎全部是以沥青系列、煤焦油系、溶剂型和油性系列或环氧树脂和聚胺脂引入煤焦油改性系列以及含氯防腐涂料，如氯化橡胶、氯丁橡胶等涂料系列。防腐涂料主要用在水下、地上、地下的钢结构物面上，这种涂料污染环境，有害于人体健康，污损海水和水生物，安全系数无保证。虽然业内技术人员对其有机材料进行多次改良和创新，综合性能得到了部分改善，而能作为基料环保型的众多水溶性聚合物乳化液和水性树脂，无一能达到这一要求，溶剂型和油性树脂系列VOC等有害物质含量高于技术限量的十几倍，仍然存在许多敝端1、缺乏防锈的辅助材料，防锈效果不好，更不能带锈防锈。
2、基料得不到更好创新，脱离不了溶剂型，所以污染环境，对施工人员的健康损害较大，由于涂料的有害物质有很长时间的慢放射性，这种涂料不是发展的方向。
3、易燃，防腐蚀性、耐水性、耐久性仍然较差。
4、施工工艺工序多，施工不方便，且不易修补。
5、原料价格昂贵、成本高、制作过程中防护设备和用品多，不利于广泛应用。
发明内容
为了解决目前涂料产品存在的毒性较大，对施工人员身体有较大的损害以及易燃、防腐性差、耐水性差的问题，本发明提供一种无毒、无味、性能优良的环保型绿色水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料。
发明的技术方案是以下述方式实现的一种水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，它是由基料、抗冻液、磷化剂、防锈颜料、助剂、去离子水复配而成，各原料质量份数分别为100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、适量。
基料包括AC-261乳液、改性硅溶胶，二者之间质量份数比为80-100∶20-40。
磷化剂包括磷酸、磷酸锌，二者之间质量份数比为1∶1。
防锈颜料包括氧化铁颜料/或云母氧化铁颜料/或云母钛颜料、滑石粉/或硅灰石粉、玻璃鳞片/或云母粉，三者之间质量份数比为35-40∶8-10∶15-20。
助剂包括阴离子乳化硅油、苯甲酸胺、木质素磺酸钠、纳米防腐防藻杀菌剂，四者之间质量份数比为0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
抗冻液可以是乙二醇或乙二醇与钠盐混合物。
钠盐为硅酸钠、氢氧化钠、亚硝酸钠、苯甲酸钠。
改性硅溶胶是在硅溶胶内加入硅烷偶联剂，然后加入去离子水搅拌均匀即得固含量为17.0％。
硅溶胶为无机硅酸盐溶液。
本发明的制备工艺为1、在配方量的改性硅溶胶中加入乳化硅油、木质素磺酸钠，单宁酸和苯甲酸胺混合均匀后，加入防锈颜料、体质颜料、去离子水混均后送入研磨机或胶体磨研细度小于30微米的颜料浆。
将AC-261乳液加入另一反应釜中，再加入配方量的防冻液和磷化剂、搅拌均匀后加入上述颜料浆料中，并加入纳米防腐防藻杀菌剂，搅拌过滤即得成品。
本发明的积极效果是1、以水为介质，无毒、无味，无放射性有害物质，使用安全。
2、可与各种面漆配套，不咬底，不渗色，具有良好的防锈性和附着力，可替代氯乙烯系列、环氧系列、醇酸系列等溶剂型防锈漆。
3、极优良的抗介质渗透性和优良的耐磨损性。
4、涂膜坚韧、光滑、耐冲击性优良，有强劲地耐老化能力。
5、耐紫外线、抗酸雨、防腐蚀优良。在海水中藻类浮游生物不易粘附，不污损海水。
6、涂料是单组份，有良好的施工工艺性，可采用喷辊，刷和抹等工艺，不但施工方便，而且修补容易。本品不燃，可按常规方法运输。
本发明的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，不但可以用于铁路货车，而且可以用于船泊、桥梁和其他钢结构的防腐、防锈、防藻的涂装。
本涂料在-(18±2)℃的低温中和23±2℃的温度中连续冻融五个周期后，涂料无任何异变，完好如初。本涂料适应高寒地区的运输和施工要求。本涂料是以粘接性强、耐候性良好的无机成膜物硅溶胶，与r-氨丙基三乙氧基硅烷接枝混合后的改性硅溶胶。这种改性硅溶胶加水溶解时则与胶体硅的粒子表面生成共价键粘结力更强。成膜后能形成强韧的网状结构，一旦成膜，永不溶解，耐水防腐性能更加优良。它与柔韧性、粘结性与耐候性均较好的有机成膜物质AC-261乳液为原料配制，因此具有良好的耐候性、粘结性、防腐蚀性、耐老化性和表面硬度，对环境无污染。但在-20℃以下的低温中冻融后AC-261乳液会破乳，改性硅溶胶会变粗失去粘接力。抗冻液的加入则会阻止这种现象的产生，抗冻液不但对涂料的理化性能无害，而且有所加强。首先按配方量将改性硅溶胶加入高速搅拌机中再与成模助剂、体质颜料、防锈颜料，搅拌混合均匀后，送至砂磨机或胶体磨中研磨，制得细度小于30微米的色浆，然后与AC-261乳液、防冻液、磷化剂混合均匀过滤即得，外观为铁红色，固含量为55％-60％。并解决了三大技术难题，一是五个周期冻融的稳定性和耐盐雾500h不起泡、不生锈的问题；二是有害的VOC含量(g/l)达到空前的最低量29(技术要求为≤160)；三是加入纳米防腐、防藻杀菌剂有效地阻止海洋藻类等污损生物的粘附，且不含逐杀剂。本发明是单组分，使用方便，符合安全、健康、环保的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例一配方(质量、份)基料AC-261 乳液 80(美国罗门哈斯有限公司产)改性硅溶胶 20抗冻液 10磷化剂 磷酸 6磷酸锌 6
防锈颜料 氧化铁颜料或云母铁颜料或云母钛颜料35滑石粉或硅灰石粉8玻璃鳞片或云母粉15助剂 聚二甲基硅烷羟基础化硅油(阴离子乳化硅油)0.2苯甲酸胺0.1本质素磺酸钠3纳米防腐防藻杀菌剂(舟山日月化工厂) 0.05去离子水适量制备工艺(数量均为质量·份％)1、将硅溶胶85份加入能加热的容器中，在搅拌下渐渐加入改性增强剂Y-氨丙基三乙氧基烷0.5份，慢慢加热至70℃，保持并搅拌60分钟后，加入水14.5份，搅拌混合均匀，即得固含量为17％均质的改性硅溶胶水溶液100份，备用。
2、配制抗冻液配方(质量·份)乙二醇95.06、硼砂2.5、硅酸钠(冰物)0.07、氢氧化钠0.57、亚硝酸纳0.2、苯甲酸钠1.6，将各物料混合溶解于乙二醇。
3、配制磷化剂在容器中加入配方量的磷酸、磷酸锌搅拌使磷完全溶解，完全溶解后即为磷化液。
4、将改性硅溶胶按配方量要求加入高速搅拌机中，在搅拌下分别加入乳化硅油，本质素磺酸钠单宁酸和苯甲酸胺混合均匀后，在高速搅拌下(800转/分)按配方量加入防锈颜料和体质颜料，适量的去离子水搅拌均匀后，送入研磨机或胶体磨研磨至细度小于30微米以下的浓浆料。
5、将AC-261乳液按配方量加入另一反应釜中，在搅拌下徐徐加入配方量的防冻液和磷化液，搅拌均匀后加入(4)的浓浆料，并加入纳米防腐杀菌剂，搅拌均匀后过滤即得成品。
实施例二配方(质量、份)基料 AC-261乳液 100
改性硅乳胶 40抗冻液15磷化剂 磷酸 8磷酸锌 8防锈颜料 氧化铁颜料或云母铁颜料或云母钛颜料40滑石粉或硅灰石粉 10玻璃鳞片或云母粉 20助剂 聚二甲基硅烷羟基础化硅油(阴离子乳化硅油)0.2苯甲酸胺 0.2本质素磺酸钠 4纳米防腐防藻杀菌剂 0.1去离子水 适量制备工艺同实施例一。实施例三配方(质量、份)基料AC-261乳液 90改性硅乳胶 30抗冻液 13磷化剂 磷酸 6磷酸锌 7防锈颜料氧化铁颜料或云母铁颜料或云母钛颜料350滑石粉或硅灰石粉 8玻璃鳞片或云母粉 15助剂聚二甲基硅烷羟基础化硅油(阴离子乳化硅油)0.1苯甲酸胺 适量本质素磺酸钠 4纳米防腐防藻杀菌剂适量去离子水 适量制备工艺同实施例一。
根据铁道部运输局文件运装货车〔2001〕67号关于公布《铁路货车水溶性厚浆型涂料技术条件》(试行)的通知对本水溶性重防腐，防锈，防藻厚浆型涂料的性能如下测试项目 指标外观 涂膜平整光滑细度(μm)＜40粘度(3#转子，6γ/mm) 7.5不挥发物(％) 58干燥时间 表干(h) 2干燥时间 实干(h) 20弯曲性能(mm) 1附着力(级) 1划格试验(级) 1杯突试验(mm) 6耐盐水性(60天) 无变化耐老化试验(300h) 无变化VOC含量(g/l) 29冻融稳定性(周期) 5周期无变化流挂性 湿膜厚度250μm不流挂防腐耐盐雾试验(300h) 划格处有极细小泡防腐耐盐雾试验(500h) 小泡无变化另将本涂料在500×500×10的钢板上，放入海水中6个月未发现粘附藻类生物。
权利要求
1.一种水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，它是由基料、抗冻液、磷化剂、防锈颜料、助剂复配而成、去离子水，各原料质量份数分别为100-140、10-15、12-16、26.5-70、3.15-4.3、适量。
2.根据权利要求1所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于基料包括AC-261乳液、改性硅溶胶，二者之间质量份数比为80-100∶20-40。
3.根据权利要求2所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于磷化剂包括磷酸、磷酸锌，二者之间质量份数比为1∶1。
4.根据权利要求1、2、3所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于防锈颜料包括氧化铁颜料/或云母铁颜料/或云母钛原料、滑石粉/或硅灰石粉、玻璃鳞片/或云母粉，三者之间质量份数比为35-40∶8-10∶15-20。
5.根据权利要求4所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于助剂包括阴离子乳化硅油、苯甲酸胺、木质素磺酸钠、纳米防腐防藻杀菌剂，四者之间质量份数比为0.2∶0.1-0.2∶3-4∶0.05-0.1。
6.根据权利要求1所述水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于抗冻液可以是乙二醇或乙二醇与钠盐混合物。
7.根据权利要求6所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于钠盐为硅酸钠、氢氧化钠、亚硝酸钠、苯甲酸钠。
8.根据权利要求1所述水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于改性硅溶胶是在硅溶胶内加入硅烷偶联剂后加热至60-70℃，然后加入去离子水搅拌均匀即得固含量为17.0％。
9.根据权利要求8所述水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其特征在于硅溶胶为无机硅酸盐溶液。
10.根据权利要求1、2、3、5、6、7、8、9所述的水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，其制备工艺为(1)、在配方量的改性硅溶胶中加入乳化硅油、木质素磺酸钠，单宁酸和苯甲酸胺混合均匀后，加入防锈颜料、体质颜料、去离子水混均后送入研磨机或胶体磨研细度小于30微米的浆料。(2)、将AC-261乳液加入另一反应釜中，再加入配方量的防冻液和磷化剂、搅拌均匀后加入上述浓浆料中，并加入纳米防腐防藻杀菌剂，搅拌过滤即得成品。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性重防腐、防锈、防藻厚浆型涂料，它是由基料、抗冻液、磷化剂、防锈颜料、助剂、去离子水复配而成，各原料质量份数分别为100－140、10－15、12－16、26.5－70、3.15－4.3、适量。本涂料以水为介质无毒、无味，无放射性有害物质，使用安全。本涂料具有良好的防锈性和附着力，可替代氯乙烯系列、环氧系列、醇酸系列等溶剂型防锈漆；极优良的抗介质渗透性和优良的耐磨损性；涂膜坚韧、光滑、耐冲击性优良，有强劲地耐老化能力；耐紫外、抗酸雨、防腐蚀优良。在海水中藻类浮游生物不易粘附，不污损海水；涂料是单组份，有良好的施工工艺性，可采用喷辊，刷和抹等工艺，不但施工方便，而且修补容易。本品不燃，可按常规方法运输。
文档编号C09D5/08GK1434081SQ0311857
公开日2003年8月6日 申请日期2003年1月27日 优先权日2003年1月27日
发明者陈东阜, 陈新州 申请人:陈新州