CN102898913A - 水性无机富锌漆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水性无机富锌漆，由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，A组分包括：500目球型/片状型锌粉30～32%、800目球型/片状型锌粉30～32%、1250目球型/片状型锌粉30～32%、纳米二氧化铈6～8%、800目滑石粉2～4%，B组分包括：硅酸钾38～50%、硅酸锂10～20%、钛酸钾晶须8～10%、水性自干有机硅改性丙烯酸树脂5～12%、消泡剂0.2～0.5%、润湿剂0.5～1%、水12～20%。本发明具备优异的耐腐蚀性以及物理机械性能，耐湿耐高温，施工适应性强。

Description

水性无机富锌漆

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及水性无机硅酸盐富锌漆。

背景技术  

金属构件大多采用碳钢、锰钢、铸钢等材料且长期处于干湿交替、日光暴晒、高速水流、盐雾以及水介质、微生物附着等环境中，会发生不同程度的腐蚀。金属构件防腐防锈最常用的方法之一是在其表面涂覆防腐漆，以隔绝腐蚀介质与金属基材。

传统的防腐蚀漆为有机溶剂型涂料，如环氧树脂类、聚氨酯类等，不仅有毒、有味、易燃，在储存和运输过程中存在安全隐患，并且容易对环境造成污染。80年代中国中期以来，世界各国环境保护法规对涂料中的挥发性有机溶剂（VOC）含量的限制日益严格，引起水性防腐涂料的研究热潮，其中，以硅酸钠、钾、锂水溶液（基料）为成膜物的水性无机富锌底漆因其良好的防腐蚀性、价格低廉、材料易得以及零VOC排放而备受关注。

目前市场上生产的水性无机富锌漆对施工环境、配套涂层的要求比较苛刻，如：施工相对湿度要求85%以下，涂层厚度大于80μm以上需要喷涂3～4道，否则易产生龟裂；且柔韧性、附着力、耐热性（平均耐高温400℃）、耐冲击强度、耐盐雾、耐湿热、耐候性能等还有待提高。

发明内容

针对现有技术中传统有机溶剂型底漆及水性无机富锌漆存在的上述缺陷，申请人经过研究改进，提供一种水性无机富锌漆。本发明具备优异的耐腐蚀性以及物理机械性能，耐湿耐高温，施工适应性强。

本发明的技术方案如下：

   一种水性无机富锌漆，由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，

A组分包括：

500目球型/片状型锌粉         30～32%

800目球型/片状型锌粉         30～32%

1250目球型/片状型锌粉        30～32%

纳米二氧化铈                  6～8%

800目滑石粉                   2～4%

B组分包括：

硅酸钾                        38～50%

硅酸锂                        10～20%

钛酸钾晶须                     8～10%

水性自干有机硅改性丙烯酸树脂   5～12%

消泡剂                        0.2～0.5%

润湿剂                        0.5～1%

水                             12～20%

上述组分中除已标明的外，其余的纯度符合工业一级品要求。

其进一步的技术方案为：

    所述消泡剂选自矿物油类消泡剂。

所述润湿剂选自聚醚硅氧烷共聚物。

本发明的有益技术效果为：

本发明创造性地选用1250目、800目以及500目球型/片状型超细锌粉进行复配，克服了单一粒径的锌粉易在漆膜中易形成空隙的缺点，确保了漆膜的屏蔽性，提高了漆膜的耐腐蚀性。

本发明选用水性丙烯酸酯和有机硅单体共聚而成的水性自干有机硅改性丙烯酸树脂作为成膜树脂，由于丙烯酸酯具有较强的亲油疏水性和粘接性，有机硅树脂具有类似石英的网状化学结构，透气性好，干燥快，使成膜后的底漆具备良好的耐水性、耐腐蚀性、柔韧性以及基材附着力。

本发明选用钛酸钾晶须作为增强剂，其直径细小，原子排列高度有序，是一种高性能的增强材料，具有十分优良的力学性能和物理性能——高强度、高模量、耐磨耗、耐高温、耐湿隔热，因此，钛酸钾晶须的添加显著增强漆膜的耐高温性、耐湿热性、抗冲击性以及柔韧性。

本发明添加了适当比例的纳米二氧化铈，这种纳米化的二氧化铈稀土能表现出诸多特性，如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、超导性等，其可参与漆膜的固化，并能在漆膜中形成一个屏蔽层，有效隔绝腐蚀介质，使漆膜具备良好的耐腐蚀性；可降低漆膜的应力，提高漆膜开裂的临界温差，改善其抗热震性能；此外，纳米二氧化铈的电子结构对光吸收非常敏感（尤其是紫外光），漆膜长时间置于高温环境中不产生龟裂，提高了底漆的耐候性，延长了使用寿命。 

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1） 本发明具备优异的耐湿性和耐热性，施工相对湿度要求≤95%，可耐

高温1000℃，优于市售同类产品（施工相对湿度要求≤85%，耐高温400℃），施工适应性强。

（2）本发明具备优异的耐腐蚀性和物理机械性能，干燥时间短，经检测，漆膜耐盐雾6000h表面完好、基材附着力1级、漆膜柔韧性1mm、耐冲击强度50kg·cm、拉伸强度623MPa、弹性模量121GPa、延伸强度5%、可一次性厚涂80μm而不龟裂。

（3）本发明以水为溶剂，零VOC排放，无毒无污染，不燃不爆，符合环境友好型底漆发展方向。

具体实施方式

下面结合实施例，说明本发明的具体实施方式。

实施例1～4中水性无机富锌漆各组分及其含量参见表1。 

 

表1

  实施例1～4中水性无机富锌漆的制备工艺如下：

按照表1所示称取A组分所含各成分，先将500目、800目、1250目球型或片状型锌粉、稀土纳米二氧化铈以及800目滑石粉用搅拌机充分搅拌混合均匀20 min，搅拌机转速40～150转/min，得到A组分。

按照表1所示称取B组分所含各成分，先将硅酸钾和硅酸锂用搅拌机充分搅拌20min，搅拌机转速400～500转/min；再将钛酸钾晶须缓缓加入上述混合物中，

边搅拌边依次加入水性自干有机硅改性丙烯酸树脂HA8840、聚醚硅氧烷共聚物Wet270 以及矿物油类消泡剂NOPCO，继续搅拌10min；最后加入去离子水，用搅拌机搅拌30min，转速600～1200转/min，得到B组分。

使用时，将上述A组分和B组分按照4:1的重量配比混合，搅拌均匀，制得水性无机富锌漆成品。

对实施例1所制水性无机富锌漆成品的主要性能指标进行测试，测试结果及测试所依据的标准参见表2。

 

表2

下面通过对照试验来进一步说明本发明的效果。

将实施例1所制水性无机富锌漆成品与市场上现有水性无机富锌漆产品进行比较，对比项目和结果参见表3。

 

 表3

 表2和表3试验结果表明，与市售同类产品相比，本发明水性无机富锌漆具备更加优异的耐腐蚀性以及物理机械性能，耐湿耐高温，施工适应性强。 

   上述实施例中所述试验方法如无特殊说明均为本领域常规方法，所述原料均为市售商品。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水性无机富锌漆，其特征在于：由A组分和B组分按4:1的重量配比混合制成，其中，

A组分包括：

500目球型/片状型锌粉         30～32%

800目球型/片状型锌粉         30～32%

1250目球型/片状型锌粉        30～32%

纳米二氧化铈                  6～8%

800目滑石粉                   2～4%

B组分包括：

硅酸钾                        38～50%

硅酸锂                        10～20%

钛酸钾晶须                     8～10%

水性自干有机硅改性丙烯酸树脂   5～12%

消泡剂                        0.2～0.5%

润湿剂                        0.5～1%

水                            12～20%

上述组分中除已标明的外，其余的纯度符合工业一级品要求。

2.根据权利要求1所述水性无机富锌漆，其特征在于：所述消泡剂选自

 矿物油类消泡剂。

3.根据权利要求1所述水性无机富锌漆，其特征在于：所述润湿剂选自

聚醚硅氧烷共聚物。