阅读说明：本技术 用于重防腐的水性无机富锌底漆 (Water-based inorganic zinc-rich primer for heavy corrosion protection ) 是由 王自龙 刘强 李明 周宝菊 于 2019-01-09 设计创作，主要内容包括：本发明用于重防腐的水性无机富锌底漆,含有A组分和B组分,A组分的重量百分比为：碱金属硅酸盐40％～60％；去离子水20％～30％；树脂8.4％～12.5％；有机膨润土0.3％～1％；填料10％～14％；分散剂0.5％～0.7％；硅烷偶联剂0.5％～1％；触变防沉剂0.3％～0.8％；B组分为锌粉或锌粉与代锌粉的混合锌粉；使用时,将A、B组分按照重量比0.4～0.5:1进行混合,然后过滤和调节粘度,即得到水性无机富锌底漆；本发明提供了一种具有好的机械性能、对油漆附着力高,防腐防锈时间长的水性无机富锌底漆,不仅能用于大型钢结构、桥梁及民用钢结构的防腐防锈,还能在海洋环境和重防腐工业环境中应用。(The invention relates to a water-based inorganic zinc-rich primer for heavy corrosion protection, which comprises a component A and a component B, wherein the component A comprises the following components in percentage by weight: 40 to 60 percent of alkali metal silicate; 20% -30% of deionized water; 8.4 to 12.5 percent of resin; 0.3 to 1 percent of organic bentonite; 10 to 14 percent of filler; 0.5 to 0.7 percent of dispersant; 0.5 to 1 percent of silane coupling agent; 0.3 to 0.8 percent of thixotropic anti-settling agent; the component B is zinc powder or mixed zinc powder of the zinc powder and the zinc substitute powder; when the water-based inorganic zinc-rich primer is used, A, B components are mixed according to the weight ratio of 0.4-0.5: 1, and then the mixture is filtered and the viscosity is adjusted to obtain the water-based inorganic zinc-rich primer; the invention provides the water-based inorganic zinc-rich primer which has good mechanical property, high paint adhesion and long corrosion and rust prevention time, can be used for corrosion and rust prevention of large-scale steel structures, bridges and civil steel structures, and can also be applied to marine environments and heavy corrosion prevention industrial environments.)

用于重防腐的水性无机富锌底漆

技术背景

本发明涉及工业涂料技术领域，具体的说，是一种用于重防腐的水性无机富锌底漆。

背景技术

目前，世界各国对挥发性有机物(VOC)排放的管理日趋严格，溶剂型涂料的使用在许多领域都受到了极大的限制。因而在工业重防腐领域，水性环氧富锌底漆和水性无机富锌涂料的应用受到了涂料界的关注。然而，由于所述水性环氧富锌底漆的防腐性能有限，它难以达到工业重防腐的要求，因此，水性无机富锌底漆常常只是涂装在钢结构基面的底漆。而所述水性无机富锌涂料是少数耐腐蚀寿命能超过10年的优秀涂料品种之一，它对钢结构底材的防腐蚀作用包括腐蚀前期的阴极保护和屏蔽作用，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。水性无机富锌涂料的涂膜坚硬耐磨，在一定的pH值范围内抗化学品腐蚀性能优异，可耐高温达500℃；既可用作单一的长效保护涂层，又可用作高性能涂料体系的底漆。因而，自70年代以来，水性无机富锌涂料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环境和重防腐工业环境中。

所述水性无机富锌涂料的成膜过程包括水分蒸发过程和固化成膜过程，其施工与固化过程受环境温度、湿度的影响较大。因此，在不影响其防腐性能的前提下，如何进一步缩短其固化时间、降低施工温度成为所述水性无机富锌涂料目前需解决的关键问题。在现有技术中，水性无机富锌涂料的成分一般包括硅酸钾、硅溶胶、去离子水、助剂和锌粉，其不足是：粘度低、成膜性不好、机械性能差、对油漆的附着力较差、容易从钢结构表面脱落，防锈年限较短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于重防腐的水性无机富锌底漆，它具有较好的机械性能、对油漆的附着力较高，防腐、防锈时间较长，能用于大型钢结构、桥梁及民用钢结构的防腐防锈。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种用于重防腐的水性无机富锌底漆，含有A组分和B组分，其特征在于，所述A组分的重量百分比为：

所述B组分为锌粉或锌粉与代锌粉的混合锌粉；

使用时，将所述A组分与B组分按照重量比A:B＝0.4～0.5:1进行混合，然后进行过滤和调节粘度，即得到水性无机富锌底漆。

可选的，所述碱金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸锂的一种。

可选的，所述树脂为柔性环氧改性乳液或改性苯丙乳液的一种。

可选的，所述填料为硅藻土或煅烧高岭土的一种。

可选的，所述分散剂为水性润湿分散剂。

可选的，所述锌粉采用500目～1000目的锌粉，纯度应大于96％。

可选的，所述代锌粉是超细磷铁粉。

本发明用于重防腐的水性无机富锌底漆的积极效果是：

(1)提供了一种具有较好的机械性能、对油漆的附着力较高，防腐、防锈时间较长的用于重防腐的水性无机富锌底漆。

(2)本发明中引入了柔性环氧改性类乳液来增强水性无机富锌底漆的附着力、柔韧性和致密性，大大提高了涂料的耐腐蚀性能和机械性能。

(3)适用于大型钢结构、桥梁及民用钢结构的防腐防锈。

具体实施方式

以下给出本发明用于重防腐的水性无机富锌底漆的具体实施方式，给出3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例1

(一)一种用于重防腐的水性无机富锌底漆，含有A组分和B组分，所述A组分的重量百分比为：

碱金属硅酸盐60％，采用青岛茂德化工公司生产的、型号为HXY306的硅酸钠溶液。

去离子水20％。

柔性环氧改性乳液8.4％，采用大昌公司生产的、型号为1202的柔性环氧改性乳液。

有机膨润土0.3％，采用丰虹新材料有限公司生产的、型号为BP-620的水性增稠剂。

填料10％，采用长白朝鲜族自治县鑫鑫硅藻土有限公司生产的、型号为油漆用硅藻土。

分散剂0.5％，采用无锡米科思新材料科技有限公司生产的、型号为855W水性润湿分散剂。

硅烷偶联剂0.5％，采用A-187迈图硅烷偶联剂产品。

触变防沉剂0.3％，采用BYK-420水性触变防沉剂产品。

所述B组分的锌粉采用艾维富虹(湖南)锌业有限公司生产的型号1000目、纯度大于96％的锌粉。

(二)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的制备方法，含有以下步骤：

(1)A组分的制备

①按组分的重量百分比将碱金属硅酸盐溶液和去离子水在600～2000rpm/min条件下搅拌20～30分钟，然后相继加入柔性环氧改性乳液、有机膨润土、填料、分散剂和硅烷偶联剂，继续搅拌30～60分钟，最后加入触变防沉剂，搅拌10～15分钟以分散均匀，得到本发明的A组分。

②按产品的包装要求就进行分装和保存。

(2)B组分的制备

采用500目～1000目的锌粉或锌粉与代锌粉的混合物作为B组分。

(3)制备水性无机富锌底漆

以0.4～0.5:1(29％～34％:71％～66％)的重量百分比混合所得的A组分和B组分，在600～2000rpm/min条件下搅拌混合5～20分钟，然后进行过滤，即可得到本发明的水性无机富锌底漆。

(三)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的使用方法为：

使用时，将所述A组分与B组分按照重量比A:B＝0.4:1进行混合，然后进行过滤和调节粘度，即得到水性无机富锌底漆。

实施例2

(一)一种用于重防腐的水性无机富锌底漆，含有A组分和B组分，所述A组分的重量百分比为：

碱金属硅酸盐40％，采用青岛茂德化工公司生产的、型号为HXY205的硅酸锂。

去离子水30％。

改性苯丙乳液12.5％，采用郑州耀邦化工有限公司生产的、型号为SME-2000改性苯丙乳液。

有机膨润土1％，采用丰虹新材料有限公司生产的、型号为BP-620的水性增稠剂。

填料14％，采用郑州金源微粉公司生产的、型号为JYA-15的煅烧高岭土。

分散剂0.7％，采用无锡米科思新材料科技有限公司生产的、型号为855W水性润湿分散剂。

硅烷偶联剂1％，采用A-187迈图硅烷偶联剂产品。

触变防沉剂0.8％，采用BYK-420水性触变防沉剂产品。

所述B组分为锌粉与超细磷铁粉按1:1配比的混合锌粉，所述锌粉采用优美科富虹(湖南)锌业有限公司生产的、型号为500目的锌粉；所述超细磷铁粉采用河南泰和汇金粉体科技有限公司生产的、型号为PF906的1200目超细磷铁粉。

(二)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的制备方法(同实施例1)。

(三)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的使用方法为：

使用时，将所述A组分与B组分按照重量比A:B＝0.5:1进行混合，然后进行过滤，即得到水性无机富锌底漆。

实施例3

(一)一种用于重防腐的水性无机富锌底漆，含有A组分和B组分，所述A组分的重量百分比为：

碱金属硅酸盐50％(同实施例1)。

去离子水25％(同实施例1)。

改性苯丙乳液10.4％(同实施例1)。

有机膨润土0.6％(同实施例1)。

填料12％(同实施例1)。

分散剂0.6％(同实施例1)。

硅烷偶联剂0.75％(同实施例1)。

触变防沉剂0.65％(同实施例1)。

所述B组分为锌粉(同实施例1)。

(二)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的制备方法(同实施例1)。

(三)所述用于重防腐的水性无机富锌底漆的使用方法为：

使用时，将所述A组分与B组分按照重量比A:B＝0.45:1进行混合，然后进行过滤，即得到水性无机富锌底漆。

对本发明用于重防腐的水性无机富锌底漆的检验

按照HG/T3668-2009标准对实施例1和2制备的用于重防腐的水性无机富锌底漆进行检验：

①先制板干燥，钢板喷射除锈达到GB8923-2011标准规定的Sa2.5～3.0。

②在相对湿度60％～80％的常温下自然干燥14天。

③然后进行水性无机富锌底漆的全面性能检验。

实施例1和实施例2制备的用于重防腐的水性无机富锌底漆的主要技术指标为：

干燥时间：表干≤0.5小时；实干≤6小时。

不挥发份≥75％。

施工性：施工无障碍。

附着力≥5MPa。

柔韧性≤2mm。

耐盐雾性≥1500小时。

耐高温500℃～600℃(详见表1)。

表1.实施例1和2制备的水性无机富锌底漆的主要检验性能

检验结果证明：

(1)本发明用于重防腐的水性无机富锌对钢结构底材的防腐蚀作用，包括腐蚀前期的阴极保护、屏蔽效应、涂膜自修补、钝化作用明显；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500℃；既可用作为单一的长效保护涂层，又可用作高性能涂料体系的底漆。

(2)本发明的水性无机富锌底漆具有较好的机械性能、对油漆的附着力较高，防腐、防锈时间较长，不仅能用于大型钢结构、桥梁及民用钢结构的防腐防锈，还能在海洋环境和重防腐工业环境中应用。