一种水性无机富锌底漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种涂料组合物及其制备方法，具体涉及一种水性无机富锌的涂料组 合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 腐蚀是钢材失效的主要形式。为了抑制、防止腐蚀的发生，降低经济损失，需要采 取防护措施。长期以来，人们为此采用了多种技术手段。其中，在钢材表面涂覆防腐涂层， 隔绝腐蚀介质与金属基体，成为最经济、可靠、有效、常用的方法之一。
[0003] 目前的涂层防腐方法是通过物理的、化学的、电化学的工艺在钢铁材料表面覆盖 上另一种金属或非金属保护层，借助这一保护层来阻止或减缓金属腐蚀。锌保护层就是常 见的、有效的涂层防腐方法之一。由于锌的标准电极电位负于铁，锌层在水和潮湿的空气中 具有牺牲阳极保护钢基体的作用，从而可以极大地延长钢材的使用寿命，表现出优异防腐 效果。
[0004] 锌层可以采用热喷镀锌或富锌涂料方式获得。富锌涂料具有物理屏蔽作用，又具 有电化学的阴极保护作用。故而自本世纪50年代以来在防腐蚀领域被广泛应用，直至作为 重防腐蚀涂料的主要品种。富锌涂料又可分为3种：有机富锌涂料、溶剂型无机富锌涂料、 以及水性无机富锌涂料。其中，水性无机富锌涂料以其安全无毒、不燃不爆、对环境无污染， 符合环保、低碳和绿色理念的发展方向，正愈来愈受到人们的重视。
[0005] 水性无机富锌涂料是少数耐腐蚀寿命超过10年的优秀涂料品种之一，对底材的 防腐蚀作用包括腐蚀前期的阴极保护作用和屏蔽作用，涉及的防护机理包括：屏蔽效应、阴 极保护、涂膜自修补、钝化作用等。涂膜坚硬耐磨，在一定的pH值范围内抗化学品腐蚀性能 优异，可耐高温达400°C。它既可用作单一长效保护涂层，也可用作高性能涂料体系的底漆。 自70年代以来，广泛应用于船舶钢甲板、海上钢结构、储罐、化学工厂、桥梁、电视塔和集装 箱等海洋和工业环境中。
[0006] 水性无机富锌涂料，成膜过程包括水分蒸发过程和固化成膜过程，施工与固化受 环境温度、湿度影响较大，进一步缩短其固化时间，降低施工温度而又不影响其防腐性能成 为影响其实际使用的关键问题。同时，由于涂膜中锌粉含量高，远超过CPVC，涂膜多孔，导致 涂层耐候性较差，抗冲击性差。
【发明内容】
[0007] 发明目的：本发明的目的主要针对现有技术中存在的不足，提供一种耐化学腐蚀、 耐高低温、附着力和抗冲击性能强的水性无机富锌底漆及其制备方法。
[0008] 技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种水性无机富锌底漆，它包括 A组份和B组份；
[0009] 按重量份数计算，所述A组份包括：35-65份的碱金属硅酸盐、10-15份的铝改性硅 溶胶、15-30份的去离子水、5-25份的无机颜料、1-3份的有机膨润土、2-8份的水玻璃、2-8 份的晶须增强材料和1-3份的助剂；
[0010] 所述助剂包括分散剂、流平剂和消泡剂；
[0011] 按重量份数计算，所述B组分包括：50-70份的锌粉、2-6份的纳米氧化锌、1-3的 纳米二氧化钛、2-6份的复合铁钛粉和2-7份的固化剂。
[0012] 所述水玻璃作为无机粘结剂粘结能力强，纳米二氧化钛和复合铁钛粉能够增强本 发明底漆的防紫外和防锈蚀的性能。
[0013] 所述碱金属硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠、硅酸锂中的两种。
[0014] 所述无机颜料为钛白粉、氧化铁红、云母粉、碳黑或酞菁蓝中的一种或多种。
[0015] 所述晶须增强材料为硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须、氧化锌晶须、硼酸铝 晶须中的一种或多种。
[0016] 所述分散剂为烷基偶联剂、氨基甲基丙醇、聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的一种 或多种。
[0017] 所述流平剂为聚丙烯酸、羧甲基纤维素中的一种或两种。
[0018] 所述消泡剂为二甲基硅油、有机硅消泡剂中的一种或两种。
[0019] 一种水性无机富锌底漆的制备方法，它包括以下步骤，
[0020] (1)A组分的制备：首先将碱金属硅酸盐、铝改性硅溶胶、部分去离子水、水玻璃、 助剂，充分混匀；然后加入无机颜料、有机膨润土、晶须增强材料和其余去离子水，充分混 匀，将所得液体过70目筛，即制得A组分；
[0021] (2)B组分的制备：将锌粉、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、复合铁钛粉、固化剂充分 混匀，即制得B组分。
[0022] 所述有机膨润土颗粒大小为300-400目。
[0023] 本发明的水性无机富锌底漆的使用方法：将水性无机富锌底漆的A组分和B组分 充分混匀，过80-100目筛后，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为70-100ym;混合 后24h内使用。
[0024] 有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明的水性无机富锌底漆 具有优异的防腐性能，能耐高低温、耐酸耐碱、耐化学溶剂，有较强的附着力、抗冲击性能和 耐候性。
【具体实施方式】
[0025] 以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
[0026] 实施例1:
[0027] 本发明所述的一种水性无机富锌底漆的制备方法包括以下步骤：
[0028] (1)A组分的制备：首先将碱金属硅酸盐、铝改性硅溶胶、部分去离子水、水玻璃、 助剂，充分混匀；然后加入上述无机颜料、有机膨润土、晶须增强材料和其余去离子水，充分 混匀，将所得液体过70目筛，即制得本发明水性无机富锌底漆的A组分；
[0029] (2)B组分的制备：将锌粉、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、复合铁钛粉、固化剂充分 混匀，即制得本发明水性无机富锌底漆的B组分；
[0030] 有机膨润土颗粒大小为300-400目。
[0031] 实施例1中各原料的配比如表1所示。
[0032] 将实施例1中制得的A组分和B组分充分混匀，等待8min，待涂料表面的气泡消掉 后，过80-100目筛，然后喷涂于样品钢板上；喷涂漆膜厚度为80ym。
[0033] 对实施例1中所制得的产品性能进行检测，结果如表2所示。
[0034] 表1实施例1中原料的配比（单位：g)
[0035]
[0036]
[0037]
[0038] 表2实施例1中产品的性能
[0039]
[0041]由表2中结果可知，本发明的水性无机富锌底漆具有优异的防腐性能，能耐高低 温、耐酸耐碱、耐化学溶剂，有较强的附着力和抗冲击性能，具有优良的耐候性。
[0042] 虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些 仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背 离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更 和修改均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种水性无机富锌底漆，其特征在于：它包括A组份和B组份； 按重量份数计算，所述A组份包括：35-65份的碱金属硅酸盐、10-15份的铝改性硅溶 胶、15-30份的去离子水、5-25份的无机颜料、1-3份的有机膨润土、2-8份的水玻璃、2-8份 的晶须增强材料和1-3份的助剂； 所述助剂包括分散剂、流平剂和消泡剂； 按重量份数计算，所述B组分包括：50-70份的锌粉、2-6份的纳米氧化锌、1-3的纳米 二氧化钛、2-6份的复合铁钛粉和2-7份的固化剂。2. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述碱金属硅酸盐为硅酸 钾、硅酸钠、硅酸锂中的两种。3. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述无机颜料为钛白粉、氧 化铁红、云母粉、碳黑或酞菁蓝中的一种或多种。4. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述晶须增强材料为硫酸 镁晶须、硫酸钙晶须、硼酸镁晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须中的一种或多种。5. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述分散剂为烷基偶联剂、 氨基甲基丙醇、聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的一种或多种。6. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述流平剂为聚丙烯酸、羧 甲基纤维素中的一种或两种。7. 根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆，其特征在于：所述消泡剂为二甲基硅油、 有机硅消泡剂中的一种或两种。8. -种根据权利要求1所述的水性无机富锌底漆的制备方法，其特征在于：它包括以 下步骤， (1) A组分的制备：首先将碱金属硅酸盐、铝改性硅溶胶、部分去离子水、水玻璃、助剂， 充分混匀；然后加入无机颜料、有机膨润土、晶须增强材料和其余去离子水，充分混匀，将所 得液体过70目筛，即制得A组分； (2) B组分的制备：将锌粉、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、复合铁钛粉、固化剂充分混匀， 即制得B组分。9. 根据权利要求8所述的水性无机富锌底漆的制备方法，其特征在于：所述有机膨润 土颗粒大小为300-400目。
【专利摘要】本发明涉及一种水性无机富锌底漆，它包括A组份和B组份；所述A组份包括：35-65份的碱金属硅酸盐、10-15份的铝改性硅溶胶、15-30份的去离子水、5-25份的无机颜料、1-3份的有机膨润土、2-8份的水玻璃、2-8份的晶须增强材料和1-3份的助剂；所述B组分包括：50-70份的锌粉、2-6份的纳米氧化锌、1-3的纳米二氧化钛、2-6份的复合铁钛粉和2-7份的固化剂。本发明耐化学腐蚀、耐高低温、附着力和抗冲击性能强。
【IPC分类】C09D1/04, C09D5/10, C09D7/12
【公开号】CN105131665
【申请号】CN201510481697
【发明人】钱剑峰
【申请人】宜兴市巨人涂料有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月3日