专利名称：一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料及制备方法
技术领域：
本发明涉及精细化工涂料技术领域，具体的说是一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防 腐蚀涂料及制备方法。
背景技术：
富锌涂料是目前我国重防腐蚀涂料体系中常用的底漆之一，有车间底漆和防锈底 漆两种。它们的防腐蚀原理是，在腐蚀环境中牺牲锌粉而保护钢铁，即便涂层表面有损坏或 划伤也是如此。因此，欲使涂膜导电发挥牺牲阳极的作用，涂膜中就要求含有大量的锌粉粒 子，它们相互接触，并和钢基体也保持电接触。富锌底漆的缓蚀机理类似于连续电镀膜，美 国SSPC油漆规定，201号有机富锌漆中锌粉含量至少为干膜重量的77%，而德国则要求至 少占总固体分的85. 4%重量。然而，如果涂层中锌粉含量过高，涂层就易多孔，引起横向共 聚破坏分层，富锌底漆上若再涂覆其他高固体分面漆，便会使面漆生成气泡的倾向增加。锌 是一种重金属，在生产和配制涂料时，分散较为困难，储存时易发生沉淀和结饼，虽然可采 用锌粉分包装来解决，但在应用时仍很容易沉淀，需要不断搅拌才能保证形成的漆膜中锌 含量与配方设计的一样。若为了增强涂层的防蚀能力而加厚涂膜，便会使涂层在干燥过程 中产生收缩，从而易出现裂纹的倾向，这在无机富锌涂料中尤为明显，而使防蚀效果明显降 低。
发明内容
本发明的目的是研制一种锌粉用量少、柔韧性、抗冲击性、施工适应性强，耐盐雾 腐蚀性能好的鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料及制备方法。一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，为组分A与组分B以1-1. 5 1的重 量比混合而成；所述组分A，其组分重量百分比如下溶剂30-50防沉剂202P (聚乙烯蜡)2-6环氧树脂E44或聚乙烯醇缩丁醛(S) 1. 6-5片状锌粉40-60所述组分B，其组分重量百分比如下溶剂30-45树脂40-65催化剂1-15一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料的制备方法，其步骤如下(1)按照组分重量比将鳞片状锌粉、初期成膜树脂混合制得组份A ；(2)按照组分重量比将水解硅溶液、改性剂在中速搅拌下混合，再按照组分重量比 加入催化剂水解，水解后制得组份B ；
(3)将步骤(1)、步骤(2)制得的组份A与组份B按照组分重量比(1 1. 5 1) 混合而成(两组份放入后，盐酸与锌反应生成少量氯化锌)。组分A溶剂为无水乙醇、乙二醇、二甲苯，它们的添加比例为若使用一种按组分重量百分比添加；若使用两种无水乙醇乙二醇为4-5 3-5，乙二醇二甲苯为3-5 2_3，无水 乙醇二甲苯为4-5 2-3，；若使用三种无水乙醇乙二醇二甲苯为4-5 4-5 2-3组分B溶剂为无水乙醇异丙醇。若使用一种按组分重量百分比添加；若使用两种无水乙醇异丙醇为4-5 3-4 ；组分B树脂为正硅酸乙酯，甲基酸乙氧基硅烷，r (2. 3环氧丙基)丙基三甲氧基硅焼。若使用一种按组分重量百分比添加；若使用两种正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷为27 2，正硅酸乙酯r(2.3环 氧丙基)丙基三甲氧基硅烷为27 1;甲基酸乙氧基硅烷r(2.3环氧丙基)丙基三甲氧 基硅烷为2:1;若使用三种正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷r (2. 3环氧丙基)丙基三甲氧基 硅烷为27 2 1 ；催化剂为92%去离子水、3%盐酸、5%氯化锌混合溶解。本发明一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料及制备方法的优点是(1)与普通富锌底漆相比，本发明中的鳞片状锌粉底漆所需的最小涂层厚度可小 于球状锌粉底漆的厚度；(2)与普通富锌底漆相比，本发明能保证足够大的电接触面积，使可接受的PVC、 CPVC的范围更宽，这样既可以提供足够的阴极保护，又能保持更高的共聚粘结力；(3)与普通富锌底漆相比，本发明有更好的抗沉降性，使底漆中锌含量的不均勻性 大大减少；同时，由于鳞片锌在涂膜中平行交叠排列，锌片在涂膜中不仅起到牺牲阳极的作 用，而且还起到屏蔽作用，大大减少了水、离子在涂膜中的渗透，从而增强涂层的防腐蚀作 用；本发明以国产鳞片锌粉为主，配制成鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料。与普 通富锌底漆相比，它在锌粉含量和涂层厚度上可减少许多，在带漆焊接过程中普通富锌底 漆产生的锌雾很大，而鳞片状锌粉底漆产生的锌雾很小，对施工人员危害减小；是普通无机 和有机富锌底漆的更新换代产品。
图1为鳞片状锌粉扫描电镜图。图2为鳞片状锌涂层耐腐蚀机理图。
具体实施例方式实施例一
根据图1、图2所示，一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其制备方法步骤 如下(1)制备组分A备用①将无水乙醇12kg放入容器中搅拌，放入5kg环氧树脂E44，使之溶解备用；②将乙二醇12kg、二甲苯6kg放入容器中搅拌，放入6kg 202P (聚乙烯蜡)，使之 分散备用；③将溶解备用的①、②混合在容器中，再将59kg锌粉(片状)缓慢加入使之充分 分散，分散好后密闭包装；(2)制备组分B备用将60kg正硅酸乙酯、2. 5kg甲基三乙氧基硅烷、2. 5kg r (2，3_环氧丙氧)丙基三甲 氧基硅烷、IOkg异丙醇、20kg无水乙醇放入反应釜中搅拌，升温到60°C，慢慢滴加5kg (约) 酸化水(氯化锌0. 5kg、盐酸0. 15kg、去离子水4kg)，滴加完后在60-68°C反应1小时；降 温、密闭包装放置24小时后才能使用；(3)将步骤(1)得到的A组分和步骤(2)得到的B组分按照1 1的重量比混合 反应而成。所述步骤(2)中的酸化水，为92%去离子水、3%盐酸、5%氯化锌混合溶解备用。实施例二 (1)制备组分A备用①将无水乙醇16kg放入容器中搅拌，放入3kg聚乙烯醇缩丁醛，使之溶解备用；②将7 二醇16kg、二甲苯8kg放入容器中搅拌，放入4kg 202P (聚乙烯蜡)，使之 分散备用；③将溶解备用的①、②混合在容器中，再将53kg锌粉(片状)缓慢加入使之充分 分散，分散好后密闭包装；(2)制备组分B备用将50kg正硅酸乙酯、3kg r(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、12kg异丙醇、25kg 无水乙醇放入反应釜中搅拌，升温到60°C，慢慢滴加IOkg(约)酸化水(氯化锌0. 5kg、盐 酸0. 3kg、去离子水9. 2kg)，滴加完后在60-68°C反应1小时；降温、密闭包装放置24小时 后才能使用；(3)将步骤(1)得到的A组分和步骤(2)得到的B组分按照1.2:1的重量比混 合反应而成。实施例三(1)制备组分A备用①将无水乙醇20kg放入容器中搅拌，放入1.6kg环氧树脂E44，使之溶解备用；②将乙二醇20kg、二甲苯IOkg放入容器中搅拌，放入2kg 202P(聚乙烯蜡)，使之 分散备用；③将溶解备用的①、②混合在容器中，再将46. 4kg锌粉(片状)缓慢加入使之充 分分散，分散好后密闭包装；(2)制备组分B备用将37. 8kg正硅酸乙酯、2. 2kg甲基三乙氧基硅烷、17kg异丙醇、28kg无水乙醇放入反应釜中搅拌，升温到60℃，慢慢滴加15kg(约)酸化水(氯化锌o．75k卧盐酸o．45k卧去离子水13．8kg)，滴加完后在60一68℃反应l小时；降温、密闭包装放置24小时后才能使用；
(3)将步骤(1)得到的A组分和步骤(2)得到的B组分按照1．5l的重量比混合反应而成。
所述步骤(2)中的酸化水，为92％去离子水、3％盐酸、5％氯化锌混合溶解备用。
除以上实施例外，根据组分不同比例可组成多个实施例。
一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其使用方法如下
1．钢件除油、除锈(最好喷砂处理)；
2．调漆将A组分搅拌均匀再将B组分到入(AB—l1)，充分搅拌均匀，熟化30分钟可涂刷；注意山B混合后4小时内使用完；
3．涂漆无气喷涂(最好)、有气喷涂(要有油水分离器)、刷涂，厚度20一301皿；
4．养护涂膜干燥后需要lo一20天空气固化(最好是潮湿的空气)。
固化检验用脱脂棉沾点甲乙酮(丁酮)搽涂膜表面无锌搽掉涂膜固化好。
主要技术指标对比
主要性能鳞片状锌基无机工C一53l球状国产球状
硅酸锌重防腐蚀涂料 无机富锌涂料无机富锌涂料
涂层厚度30t皿80tlm80tlm
附着力(划格法)级oo—lo—l
耐盐雾／h1000050001000—3000
抗冲击／kg503040
耐水性／h1000050003000
耐汽油／h1000050003000
耐溶剂二甲苯／h1000050003000
耐热性／℃400400400
此指标仅为片状锌粉与球状锌粉的性能对比
权利要求
1. 一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其特征在于为组分A与组分B以1-1.5 1的重量比混合而成；所述组分A，其组分重量百分比如下 溶剂30-50防沉剂202P2-6环氧树脂E44或聚乙烯醇缩丁醛 1. 6-5 片状锌粉40-60所述组分B，其组分重量百分比如下 溶剂30-45树脂40-65催化剂1-15
2.根据权利要求1所述的一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其特征在于 组分A溶剂为无水乙醇、乙二醇、二甲苯，它们的添加比例为若使用一种按组分重量百分比添加；若使用两种无水乙醇乙二醇为4-5 3-5，乙二醇二甲苯为3-5 2-3，无水乙 醇二甲苯为4-5 2-3，；若使用三种无水乙醇乙二醇二甲苯为4-5 4-5 2-3
3.根据权利要求1所述的一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其特征在于 组分B溶剂为无水乙醇异丙醇若使用一种按组分重量百分比添加； 若使用两种无水乙醇异丙醇为4-5 3-4 ；
4.根据权利要求1所述的一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其特征在于 组分B树脂为正硅酸乙酯，甲基酸乙氧基硅烷，r丙基三甲氧基硅烷；若使用一种按组分重量百分比添加；若使用两种正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷为27 2;正硅酸乙酯r丙基三甲氧 基硅烷为27 1;甲基酸乙氧基硅烷r丙基三甲氧基硅烷为2 1 ；若使用三种正硅酸乙酯甲基酸乙氧基硅烷r丙基三甲氧基硅烷为27 2 1。
5.根据权利要求1所述的一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料，其特征在于 催化剂为为92%去离子水、3%盐酸、5%氯化锌混合溶解。
6.一种根据权利要求1所述的鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料的制备方法，其特 征在于其步骤如下(1)按照组分重量比将鳞片状锌粉、初期成膜树脂混合制得组份A；(2)按照组分重量比将水解硅溶液、改性剂在中速搅拌下混合，再按照组分重量比加入 催化剂水解，水解后制得组份B ；(3)将步骤(1)、步骤(2)制得的组份A与组份B按照组分重量比1-1.5 1混合而成， 两组份放入后，盐酸与锌反应生成少量氯化锌。
全文摘要
一种鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料及制备方法，其方法步骤如下(1)按照组分重量比将鳞片状锌粉、初期成膜树脂混合制得组份A；(2)按照组分重量比将水解硅溶液、改性剂在中速搅拌下混合，再按照组分重量比加入催化剂水解，水解后制得组份B；(3)将步骤(1)、步骤(2)制得的组份A与组份B按照组分重量比(1-1.5∶1)混合而成。其优点是本发明以国产鳞片锌粉为主，配制成鳞片状锌基无机硅酸锌重防腐蚀涂料。与普通富锌底漆相比，它在锌粉含量和涂层厚度上可减少许多，在带漆焊接过程中普通富锌底漆产生的锌雾很大，而鳞片状锌粉底漆产生的锌雾很小，对施工人员危害减小；是普通无机和有机富锌底漆的更新换代产品。
文档编号C09D183/04GK102002318SQ20101051730
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者李训生, 金广泉, 黄澄华, 龙光斗 申请人:湖北中科博策新材料研究院