一种水性自固化无机锌重防腐涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种水性自固化无机锌重防腐涂料及其制备方法 (Water-based self-curing inorganic zinc heavy-duty anticorrosive paint and preparation method thereof ) 是由 袁春法 李兆祥 曲福波 徐斗勇 赵荣成 王金龙 于 2021-11-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种水性自固化无机锌重防腐涂料及其制备方法,该水性自固化无机锌重防腐涂料包括、胶凝剂、硅酸锂、改性剂、矿物纤维、高岭土、润湿剂和锌粉。该涂料通过改性剂对硅酸锂进行改性,使硅酸锂与锌粉的反应速度加快,固化时间大大缩短,改善了涂层的微观多孔,减少了涂装间隔,可湿碰湿涂装水性聚氨酯面漆、水性环氧漆、水性环氧酯面漆、水性醇酸漆面漆、水性丙烯酸面漆等；矿物纤维的添加提高了水性自固化无机锌重防腐涂料一次成膜厚度120μm不龟裂。(The invention provides a water-based self-curing inorganic zinc heavy-duty anticorrosive coating and a preparation method thereof. According to the coating, lithium silicate is modified by a modifier, so that the reaction speed of the lithium silicate and zinc powder is accelerated, the curing time is greatly shortened, the microscopic porosity of the coating is improved, the coating interval is reduced, and the coating can be used for wet coating of waterborne polyurethane finish, waterborne epoxy paint, waterborne epoxy ester finish, waterborne alkyd paint, waterborne acrylic finish and the like; the addition of the mineral fiber improves the one-time film forming thickness of the water-based self-curing inorganic zinc heavy-duty anticorrosive paint by 120 mu m without cracking.)
技术领域
本发明属于化工涂料技术领域，特别涉及一种水性自固化无机锌重防腐涂料及其制备方法，应用于钢结构及预处理、工程机械、船舶制造、军工领域的防腐涂层。
背景技术
钢结构的发展造就了现代工业发展，而钢结构的防腐蚀是亟待解决的问题。随着现代工业和社会的进步，人们越来越重视环保，因此水性涂料越来越受到重视，水性涂料有逐步取代现有溶剂型涂料的趋势。
有机富锌涂料最为常用的是聚酰胺固化剂固化的环氧富锌涂料，配方主要组成为环氧树脂、聚酰胺固化剂、助剂、锌粉、二甲苯、正丁醇等有机溶剂，含有大量的石化产品，对环境造成污染；无机富锌涂料有两类：溶剂型和水性的。溶剂型的无机富锌涂料配方主要组成为正硅酸乙酯、乙醇、异丙醇等有机溶剂，也是含有大量有机挥发物质；水性无机富锌漆由水性无机硅酸盐、锌粉、助剂组成，溶于水,但固化后,耐水性能优良,可长期浸泡水中。由于其无有机溶剂,无异味、不燃不爆,不污染环境。
水性富锌涂料在重防腐领域使用也有许多弊端和技术难点：(1)涂层的微观多孔，当后道漆喷涂于水性无机锌涂料表面时，部分水或溶剂渗透到孔隙里。由于减压和瞬间的水或溶剂挥发导致表面温度降低。随之温度又急剧升高使气体和空气膨胀。从而使孔隙中的水或溶剂又存在着挥发的趋势，同时包含在底漆不平表面中的空气要冲破漆面释放。这些作用组合起来形成了气泡或针孔。环境温度越高此现象越严重；(2)工业流水线涂装要求固化快、复涂时间短、湿碰湿涂装漆膜龟裂的缺点。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性自固化无机锌重防腐涂料及其制备方法，该水性自固化无机锌重防腐涂料包括、胶凝剂、硅酸锂、改性剂、矿物纤维、高岭土、润湿剂和锌粉。该涂料通过改性剂对硅酸锂进行改性，使硅酸锂与锌粉的反应速度加快，固化时间大大缩短，改善了涂层的微观多孔，减少了涂装间隔，可湿碰湿涂装水性聚氨酯面漆、水性环氧漆、水性环氧酯面漆、水性醇酸漆面漆、水性丙烯酸面漆等；矿物纤维的添加提高了水性自固化无机锌重防腐涂料一次成膜厚度120μm不龟裂。
为实现以上目的，所采用的具体技术方案是：
本发明的目的之一在于提供一种水性自固化无机锌重防腐涂料，按照重量份计，包括以下组分：
进一步，所述胶凝剂为海藻酸钙。
进一步，所述矿物纤维为Lapinus Fibers BV型号1000。
进一步，所述润湿剂为卡德莱化工(珠海)有限公司，型号407。
再进一步，所述改性剂为烟台恒辉防腐科技有限公司，型号7500W。
进一步，所述硅酸锂为模数：4.8；SiO2％：20±1；Li2O％：2.1±0.1。
进一步，所述锌粉为500目。
再进一步，所述高岭土为4000目。
本发明的目的之二在于提供一种上述水性自固化无机锌重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过改性剂对硅酸锂进行改性，使硅酸锂与锌粉的反应速度加快，固化时间大大缩短，改善了涂层的微观多孔，减少了涂装间隔，可湿碰湿涂装水性聚氨酯面漆、水性环氧漆、水性环氧酯面漆、水性醇酸漆面漆、水性丙烯酸面漆等；矿物纤维的添加提高了水性自固化无机锌重防腐涂料一次成膜厚度120μm不龟裂。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围，各实施例中的如无特别指出，均为重量比，所用的原料均为市售可商购的常用商品。
1.胶凝剂为青岛明月海藻集团有限公司的海藻酸钙
2.矿物纤维为Lapinus Fibers BV型号1000
3.润湿剂为卡德莱化工(珠海)有限公司，型号407
4.改性剂为烟台恒辉防腐科技有限公司，型号7500W
5.硅酸锂为西安通鑫半导体辅料有限公司，型号TX-L48型
本发明的涂料与锌粉配合使用，使用时将涂料与锌粉以一定的比例混合搅拌均匀。本发明的涂料与锌粉的比例一般在1:2-2:1(重量比)之间。
实施例1
本实施例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
实施例2
本实施例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
实施例3
本实施例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
实施例4
本实施例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
实施例5
本实施例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
对比例1
本对比例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数向步骤(2)中加入所述改性剂7500W高速分散20分钟；
(4)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(3)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
对比例2
本对比例所述的水性自固化无机锌重防腐涂料，是由如下重量份的组分制备而成的：
所述水性自固化无机锌重防腐涂料是通过如下方法制备得到的：
(1)按选定的重量份数将所述水和胶凝剂混合均匀，高速分散1-2小时；
(2)按选定的重量份数将润湿剂、高岭土、矿物纤维投料到步骤(1)中，高速分散至细度60微米；
(3)按选定的重量份数将所述硅酸锂投料到步骤(2)中，慢速搅拌均匀后，再投入选定的重量份数锌粉，慢速搅拌均匀后过滤即得。
测试
将实施例1-5以及对比例1-2制备得到的水性自固化无机锌重防腐涂料进行性能测试，得到的性能测试结果如表1所示。
表1.实施例1-5及对比例1-2水性自固化无机锌重防腐涂料性能测试结果
通过表1数据可知，本发明制备得到的水性自固化无机锌重防腐涂料耐汽油性30天漆膜无变化，电阻率≤105Ω·cm，矿物纤维的添加使得水性自固化无机锌重防腐涂料一次成膜厚度120μm不龟裂。具有优异的附着力、耐化学品性、耐冲击性、耐盐雾性能，适用于钢结构及预处理、工程机械、船舶制造、军工领域的防腐涂层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明是的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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