CN114045078A - 一种热镀锌修复涂料及制备、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热镀锌修复涂料,包括涂料甲组分和涂料乙组分;涂料甲组分的原料质量份数为:羟基丙烯酸树脂100‑105份;锌粉和铝粉共80‑200份;锌粉和铝粉的比例为4:6;酞酸酯偶联剂1‑3份;硅烷偶联剂1‑4份;消泡剂0.3‑0.5份;流平剂0.3‑0.5份;防沉剂1.2‑1.5份;溶剂为乙酸丁酯20‑60份;涂料乙组分为固化剂。本发明在镀锌层和钢铁表面的键合钉扎机制,提高涂料的附着力,从而提高涂料在热镀锌表面的附着力。改善涂料的防腐蚀能力。热镀锌修复涂料可用于热镀锌构件破损部位的现场修复,具有简便、快捷、绿色环保等技术特点。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,特别涉及一种热镀锌修复涂料。
背景技术
热浸镀锌是延缓钢铁材料环境腐蚀的有效手段之一,是将经表面处理的钢铁制品浸于熔融的锌液中,通过铁锌之间的反应和扩散,在钢铁制品表面镀覆附着性良好的锌合金镀层。通过镀层的物理屏障与电化学保护相结合的防止金属腐蚀。广泛应用于电力、石化、汽车、交通和海洋工程等领域。
当热镀锌发生较大面积破损后,裸露的钢铁发生腐蚀消耗,需要及时修补。涂料修补是最有效和经济的措施。然而热镀锌表面因为氧化和钝化等作用,与涂料的润湿性和附着力不佳,修复涂料容易发生脱落和鼓泡等问题。由于热镀锌具有阴极保护功能,修复涂料如果仅仅是物理覆盖,将使得镀锌层的阴极保护效果降低。热镀锌钢铁构件大多在户外大气环境中使用,长期面临紫外线的老化损伤,修复涂料应具有耐候能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌修复涂料,用于热镀锌构件破损部位的现场修复,简便、快捷、绿色环保。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种热镀锌修复涂料,包括涂料甲组分和涂料乙组分;
涂料甲组分的原料质量份数为:羟基丙烯酸树脂100-105份;锌粉和铝粉共80-200份;锌粉和铝粉的比例为4:6;酞酸酯偶联剂1-3份;硅烷偶联剂1-4份;消泡剂0.3-0.5份;流平剂0.3-0.5份;防沉剂1.2-1.5份;溶剂为乙酸丁酯20-60份;
涂料乙组分为固化剂。
所述的锌粉和铝粉的粒径均为800目。
所述的固化剂为HDI三聚体固化剂。
一种热镀锌修复涂料的制备方法,具体包括:
(1)锌粉和铝粉按配比混合均匀;
(2)按配比将羟基丙烯酸树脂、锌粉和铝粉、酞酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、消泡剂、流平剂、防沉剂和溶剂加入涂料分散机中搅拌1-5小时,得到涂料甲组分;
(3)将固化剂单独包装制成涂料乙组分。
一种热镀锌修复涂料的使用方法,将涂料甲组分、涂料乙组分按比例10-15:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化7-10天。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:
涂料添加了酞酸酯偶联剂和硅烷偶联剂,二者均可与热镀锌表面的羟基等活性位点之间的化学反应,形成界面渗透和钉扎作用,在镀锌层和钢铁表面的键合钉扎机制,提高涂料的附着力,从而提高涂料在热镀锌表面的附着力。
涂料中添加锌粉和铝粉,因为锌和铝的腐蚀电位远低于钢铁的腐蚀电位,当腐蚀介质侵蚀涂料时,锌和铝优先失去电子阻止钢铁腐蚀(阴极保护方法),改善涂料的防腐蚀能力。
涂料树脂采用丙烯酸-聚氨酯体系满足耐候要求。羟基丙烯酸树脂与HDI三聚体固化剂在常温条件下发生化学交联反应,形成均匀且致密的漆膜,为涂料提供承载和粘接的基料。
消泡剂、流平剂、防沉剂和溶剂为涂料提供良好的涂装适应性。
热镀锌修复涂料可用于热镀锌构件破损部位的现场修复,具有简便、快捷、绿色环保等技术特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明:
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述,并不对本发明的范围进行限制。
实施例中羟基丙烯酸树脂牌号为FS-4080F;锌粉和铝粉的粒径均为800目;酞酸酯偶联剂牌号为TCA-GBO,硅烷偶联剂牌号为KH-560,流平剂牌号为Levaslip-435,防沉剂牌号为SD-2,化学纯乙酸丁酯且含水率应低于500ppm。固化剂牌号为HT-100。
实施例1
热镀锌修复涂料的制备:
1)将100公斤丙烯酸树脂、100公斤锌粉和铝粉混合物(锌粉和铝粉的比例为4:6)、1.5公斤酞酸酯偶联剂、2公斤硅烷偶联剂、0.5公斤消泡剂、0.3公斤流平剂、1.2公斤防沉剂和50公斤乙酸丁酯加入涂料分散机中搅拌3小时,得到涂料甲。
25公斤固化剂单独包装得涂料乙。
2)将涂料甲、乙组分按质量比例10:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化一周后,测试其附着力为7.0MPa,在盐雾测试过程中发现2000小时后涂料未发生变化,且涂层下无腐蚀产物。
实施例2
热镀锌修复涂料的制备:
1)将102公斤丙烯酸树脂、180公斤锌粉和铝粉混合物(锌粉和铝粉的比例为4:6)、1.5公斤酞酸酯偶联剂、2公斤硅烷偶联剂、0.5公斤消泡剂、0.3公斤流平剂、1.2公斤防沉剂和50公斤乙酸丁酯加入涂料分散机中搅拌5小时,得到涂料甲。
2)25公斤固化剂单独包装得涂料乙。
将涂料甲、乙组分按质量比例12:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化一周后,测试其附着力为5.2MPa,在盐雾测试过程中发现5000小时后涂料未发生变化,且涂层下无腐蚀产物。
实施例3
热镀锌修复涂料的制备:
1)将100公斤丙烯酸树脂、120公斤锌粉和铝粉混合物(锌粉和铝粉的比例为4:6)、1.5公斤酞酸酯偶联剂、2公斤硅烷偶联剂、0.5公斤消泡剂、0.3公斤流平剂、1.2公斤防沉剂和50公斤乙酸丁酯加入涂料分散机中搅拌1小时,得到涂料甲。
2)25公斤固化剂单独包装得涂料乙。
将涂料甲、乙组分按配方的质量比例15:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化一周后,测试其附着力为6.2MPa,在盐雾测试过程中发现2500小时后涂料未发生变化,且涂层下无腐蚀产物。
实施例4
热镀锌修复涂料的制备:
1)将104公斤丙烯酸树脂、150公斤锌粉和铝粉混合物(锌粉和铝粉的比例为4:6)、1.5公斤酞酸酯偶联剂、2公斤硅烷偶联剂、0.5公斤消泡剂、0.3公斤流平剂、1.2公斤防沉剂和50公斤乙酸丁酯加入涂料分散机中搅拌4小时,得到涂料甲。
2)25公斤固化剂单独包装得涂料乙。
将涂料甲、乙组分按质量比例13:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化一周后,测试其附着力为5.8MPa,在盐雾测试过程中发现3500小时后涂料未发生变化,且涂层下无腐蚀产物。
对比例
热镀锌修复涂料的制备:
1)将100公斤丙烯酸树脂、100公斤锌粉和铝粉混合物(锌粉和铝粉的比例为4:6)、0.5公斤消泡剂、0.3公斤流平剂、1.2公斤防沉剂和50公斤乙酸丁酯加入涂料分散机中搅拌3小时,得到涂料甲组分。
2)涂料乙组分微固化剂25公斤。
将涂料的甲乙组分按配方的质量比例混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化一周后,测试其附着力为0.8MPa,在盐雾测试过程中发现260小时后涂料出现鼓泡现象,且涂层下出现白色的腐蚀产物。
实施例1-4涂料的附着力和耐盐雾腐蚀性能均优于对比例的结果。
可见涂料中缺少和金属偶联的组分,无法在镀锌层表明形成牢固的粘接力,因为附着力过低不适合在热镀锌上涂装使用。
Claims (5)
1.一种热镀锌修复涂料,其特征在于,包括涂料甲组分和涂料乙组分;
涂料甲组分的原料质量份数为:羟基丙烯酸树脂100-105份;锌粉和铝粉共80-200份;锌粉和铝粉的比例为4:6;酞酸酯偶联剂1-3份;硅烷偶联剂1-4份;消泡剂0.3-0.5份;流平剂0.3-0.5份;防沉剂1.2-1.5份;溶剂为乙酸丁酯20-60份;
涂料乙组分为固化剂。
2.根据权利要求1所述的一种热镀锌修复涂料,其特征在于,所述的锌粉和铝粉的粒径均为800目。
3.根据权利要求1所述的一种热镀锌修复涂料,其特征在于,所述的固化剂为HDI三聚体固化剂。
4.根据权利要求1所述的一种热镀锌修复涂料的制备方法,其特征在于,具体包括:
(1)锌粉和铝粉按配比混合均匀;
(2)按配比将羟基丙烯酸树脂、锌粉和铝粉、酞酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、消泡剂、流平剂、防沉剂和溶剂加入涂料分散机中搅拌1-5小时,得到涂料甲组分;
(3)将固化剂单独包装制成涂料乙组分。
5.根据权利要求1所述的一种热镀锌修复涂料的使用方法,其特征在于,将涂料甲组分、涂料乙组分按比例10-15:1混合均匀后涂装在热镀锌钢板上,在室温下固化7-10天。
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