一种成膜性好的水性富锌油漆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属防腐涂料，特别涉及一种以娃酸盐为基料的富锌油漆，属于油漆化工领域。
【背景技术】
[0002]据统计，全世界每年因腐蚀而报废的金属达亿吨以上，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%，金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
[0003]人们通过各种方式来延缓金属的腐蚀速度，如增加金属镀层、改进基材、添加缓蚀剂等。当向纯金属中添加其他物质来抑制或者阻止金属的腐蚀时，其物理性能往往会有所缺失，或者由于合金的成本而导致成本增加。因此最常用的防腐方式就是给需要保护的金属外加一个有耐受能力的表面涂层。
[0004]富锌油漆涂覆在钢铁表面，可以大大延长钢结构的使用寿命。由于锌的标准电位较钢铁低，腐蚀介质渗入时，钢铁与锌粉形成原电池，锌粉作为原电池的负极失去电子，钢铁作为正极得到电子而获得保护。当富锌涂料的涂膜上有的部位被机械损伤后，在一定范围的面积内，防蚀电流也能流向钢铁露出部分，则锌的腐蚀产物就沉积在那里形成一层保护膜。另外，溶解出来的锌离子与腐蚀介质中的阴离子结合而形成碱式锌盐和锌铁复盐，填满涂膜的裂缝，而达到隔离防腐蚀的目的。富锌油漆分为有机富锌油漆和无机富锌油漆，有机富锌涂料常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。但有机富锌油漆的有机成膜物的导电性能差。无机富锌油漆又分为有溶剂型和水性两类。其中水性无机富锌油漆是由水性无机硅酸盐(纳、钾、锂)树脂、锌粉、助剂等组成。使用硅酸铵作为基料时，其成膜性差，高温易变色，溶液不稳定，价格高。而硅酸鈉成膜性好，易溶于水，且价格低。本发明以硅酸铵和硅酸鈉混合物作为基料，制备出一种优异性能的水性富锌油漆。
【发明内容】
[0005]本发明是提供一种成膜性好的水性富锌油漆及其制备工艺，该油漆所含组分的质量百分比为:
硅酸铵 5%-10% ；
硅酸鈉 5%-10% ；
硅溶胶 20%-40% ；
硅烷偶联剂 5%-10% ；
硅丙乳液 20%-30% ；
超细锌粉 20%-30%。
[0006]一种成膜性好的水性富锌油漆的制备方法包括如下步骤: ⑴取一可加热的容器，将一定剂量的硅酸铵溶液和硅酸鈉溶液倒入其中混合并加热； ⑵在搅拌的条件下，再将一定量的硅溶胶缓慢到容器中；
⑶再往容器中加入一定计量的硅烷偶联剂，高速搅拌；
⑷停止加热，当温度降至室温时，加入硅丙乳液；
(5)最后添加适量的超细锌粉，持续搅拌一段时间，即得一种成膜性好的水性富锌油漆。
[0007]优先地，在步骤⑴中，加热温度为60_80°C。
[0008]优先地，在步骤(5)中，搅拌时间为20-30分钟。
[0009]本发明具有下列优点和特性:
⑴该油漆制备工艺简单，操作性好；
⑵制备的油漆成膜性好。
【具体实施方式】
[0010]实施例一:
取一可加热的容器，将50g硅酸铵溶液和50g硅酸鈉溶液分别倒入其中，混合并加热，加热温度控制在60°C左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加300g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入50g硅烷偶联剂，并提高搅拌速度，混合均匀后，将体系温度降至室温，然后加入250g硅丙乳液，最后添加300g超细锌粉，持续搅拌20分钟即可得一种富锌油漆。
[0011]实施例二:
取一可加热的容器，将10g硅酸铵溶液和10g硅酸鈉溶液分别倒入其中，混合并加热，加热温度控制在70°C左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加200g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入10g硅烷偶联剂，并提高搅拌速度，混合均匀后，将体系温度降至室温，然后加入200g硅丙乳液，最后添加300g超细锌粉，持续搅拌25分钟即可得一种富锌油漆。
[0012]实施例三:
取一可加热的容器，将200g硅酸铵溶液和200g硅酸鈉溶液分别倒入其中，混合并加热，加热温度控制在80°C左右，用搅拌机不停的搅拌。在搅拌过程中，再缓慢滴加400g硅溶胶，滴加完毕后，再往容器中加入200g硅烷偶联剂，并提高搅拌速度，混合均匀后，将体系温度降至室温，然后加入400g硅丙乳液，最后添加600g超细锌粉，持续搅拌30分钟即可得一种富锌油漆。
【主权项】
1.一种成膜性好的水性富锌油漆，其特征在于该油漆的制备方法包括如下步骤: ⑴取一可加热的容器，将一定剂量的硅酸铵溶液和硅酸鈉溶液倒入其中混合并加热； ⑵在搅拌的条件下，再将一定量的硅溶胶缓慢到容器中； ⑶再往容器中加入一定计量的硅烷偶联剂，高速搅拌； ⑷停止加热，当温度降至室温时，加入硅丙乳液； (5)最后添加适量的超细锌粉，持续搅拌一段时间，即得一种成膜性好的水性富锌油漆。2.根据权利要求1所述的一种成膜性好的水性富锌油漆，其特征在于，该油漆组分含量的质量百分比为:硅酸铵5%-10%，硅酸鈉5%-10%，硅溶胶20%-40%，硅烷偶联剂5%_10%，硅丙乳液20%-30%，超细锌粉20%-30%。3.根据权利要求1所述的一种成膜性好的水性富锌油漆，特征在于，在步骤⑴中，加热温度为60-80 °C。4.根据权利要求1所述的一种成膜性好的水性富锌油漆，特征在于，在步骤(5)中，搅拌时间为20-30分钟。
【专利摘要】本发明是提供一种成膜性好的水性富锌油漆及其制备方法，该方法是利用硅酸鈉成膜性好、易溶于水且价格低的特点，将其与硅酸铵混合作为基料，制备出一种成膜性好的水性富锌油漆。该油漆制备工艺简单，操作性好，具有广泛的应用前景。
【IPC分类】C09D7/12, C09D5/10, C09D133/04
【公开号】CN104927533
【申请号】CN201510265791
【发明人】黄勇
【申请人】黄勇
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月24日