CN114149742A - 一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，由甲组份和乙组份混合而成，所述甲组份由聚乙烯醇缩丁醛溶液、硅微粉、金刚砂、锌粉、防沉剂、溶剂组成，所述乙组份由正硅酸乙酯、苯基乙氧基硅烷、水、溶剂组成；所述的聚乙烯醇缩丁醛溶液固含量为10～15％。本发明采用苯基乙氧基硅烷与正硅酸乙酯共水解缩聚，引入苯环结构，力学性能突出，通过酸催化以及水量控制，调整水解物的水解及缩合程度，最终通过性能测试筛选出最优水解物从而固定其配方及工艺，研究了耐磨填充料和锌粉形貌粒径对涂膜力学性能及抗滑移性能影响。从而制备得在具备优异的防腐性能及耐温性的同时，具有宽泛的施工性能，强度高，抗滑移性能优异的无机硅酸锌涂料。

Description

一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着国民经济的快速发展和钢铁工业的持续增长，我国基础设施建设规模的扩大，许多政府大型工程、重点工程、大型钢桥等的防护涂装问题已成为防腐工程界的重要课题。尤其在船舶、桥梁等钢铁设施栓焊梁连接部分摩擦面的防腐涂装，需要采用防锈防滑性能优异的涂料。无机硅酸锌防锈防滑涂料是一种特种涂料，其具有优异的防锈防滑性能，作为钢桥用无机硅酸锌防锈防滑涂料，不仅能提高钢材摩擦面的摩擦系数，而且还能提高钢材的耐磨性，延长钢材的使用寿命，对国民经济具有十分重要的意义。
传统的无机硅酸锌涂料具有优异的防腐性能及耐温性，但其固化受环境湿度影响大，通常需喷水养护，强度及抗滑移性能不高，此类缺陷限制了其在金属防腐领域的应用。
发明内容
本发明解决上述技术问题是采用以下技术方案来实现的。
提供一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，包含甲组份和乙组份按质量比为3～5:1混合而成，所述甲组份按以下质量百分计的以下成分组成：
Figure BDA0003420003480000011
所述乙组份按以下质量百分计的以下成分组成：
Figure BDA0003420003480000012
Figure BDA0003420003480000021
其中所述的聚乙烯醇缩丁醛溶液固含量为10～15％的增韧树脂。
进一步，所述硅微粉细度为500～800目，优选500～600目。
进一步，所述金刚砂细度为300～500目，优选300～400目。
进一步，所述的锌粉为锌含量≥99％，目数为500-800目。
进一步，所述防沉剂为膨润土、SD-2、BYK-410中一种或几种。
进一步，所述溶剂为乙醇、丁醇中一种或两种。
进一步，所述苯基乙氧基硅烷为一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷中一种或两种。
本发明采用苯基乙氧基硅烷与正硅酸乙酯共水解缩聚，引入苯环结构，力学性能突出；通过酸催化以及水量控制，调整水解物的水解及缩合程度，最终通过性能测试筛选出最优水解物从而固定其配方及工艺。
本发明的第二方面在于提供所述高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料制备方法，
(1)甲组份的制备方法为：拉缸中投入聚乙醇缩丁醛溶液及溶剂，在200～600r/min搅拌状态下依次加入硅微粉、金刚砂、锌粉及防沉剂，然后提升转速至1000～1200r/min搅拌均匀过滤制得甲组份；
(2)乙组份的制备方法为：反应瓶中投入一半溶剂及正硅酸乙酯、苯基硅氧烷，升温至50～60℃，开始滴加水与剩余溶剂混合液，1小时滴加完毕，60℃保温1小时后出料，即得乙组分；
(3)甲组份和乙组份按照比例混合即得到所述涂料。
本发明的有益效果：本发明制备出具备优异的防腐性能及耐温性的同时，具有宽泛的施工性能，强度高，抗滑移性能优异，性能均衡优异的无机硅酸锌涂料
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于说明书上的内容。
实施例1
甲组份的制备：
Figure BDA0003420003480000022
Figure BDA0003420003480000031
制备工艺：拉缸中投入聚乙醇缩丁醛溶液及丁醇，在200～600r/min搅拌状态下依次加入硅微粉、金刚砂、锌粉及防沉助剂SD-2，然后提升转速至1000～1200r/min搅拌均匀过滤制得甲组份1。
乙组份的制备：
原材料 质量百分比
乙醇 50
水 5
正硅酸乙酯 35
二苯基二乙氧基硅烷 10
制备工艺：反应瓶中投入一半乙醇及正硅酸乙酯、二苯基二乙氧基硅烷，升温至50～60℃，开始滴加水与剩余乙醇混合液，1小时滴加完毕，60℃保温1小时后出料，得乙组份1。
实施例2
甲组份的制备：
原材料 质量百分比
聚乙烯醇缩丁醛溶液(固含13％) 18
硅微粉 9
金刚砂 8
锌粉 60
SD-2 1
乙醇 4
制备工艺：拉缸中投入聚乙醇缩丁醛溶液及乙醇，在200～600r/min搅拌状态下依次加入硅微粉、金刚砂、锌粉及防沉助剂SD-2，然后提升转速至1000～1200r/min搅拌均匀过滤制得甲组份2。
乙组份的制备：
原材料 质量百分比
丁醇 50
水 6
正硅酸乙酯 30
一苯基三乙氧基硅烷 14
制备工艺：反应瓶中投入一半丁醇及正硅酸乙酯、一苯基三乙氧基硅烷，升温至50～60℃，开始滴加水与剩余丁醇混合液，1小时滴加完毕，60℃保温1小时后出料，得乙组份2。
实施例3
甲组份的制备：
原材料 质量百分比
聚乙烯醇缩丁醛溶液(固含15％) 16
硅微粉 10
金刚砂 8
锌粉 60
BYK-410 1
丁醇 5
制备工艺：拉缸中投入聚乙醇缩丁醛溶液及丁醇，在200～600r/min搅拌状态下中依次加入硅微粉、金刚砂、锌粉及防沉助剂BYK-410，然后提升转速至1000～1200r/min搅拌均匀过滤制得甲组份3。
乙组份的制备：
原材料 质量百分比
乙醇 50
水 7
正硅酸乙酯 30
二苯基二乙氧基硅烷 13
制备工艺：反应瓶中投入一半乙醇及正硅酸乙酯、二苯基二乙氧基硅烷，升温至50～60℃，开始滴加水与剩余乙醇混合液，1小时滴加完毕，60℃保温1小时后出料，乙组份3。
将实施例1-3中的甲与乙按照5:1配漆得到的无机硅酸锌涂料施工性能好，厚涂200μm不开裂，可在30％湿度环境下快速干燥且无需喷水养护，力学性能好，拉开法附着力大于6兆帕，初始抗滑移系数大于0.6。将实施例1、2、3与市售无机硅酸锌产品性能比较。测试结果如下：
表1性能测试结果
Figure BDA0003420003480000051
Figure BDA0003420003480000061
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：包含甲组份和乙组份按质量比为3～5:1混合而成，所述甲组份按以下质量百分计的以下成分组成：
Figure FDA0003420003470000011
所述乙组份按以下质量百分计的以下成分组成：
Figure FDA0003420003470000012
其中所述聚乙烯醇缩丁醛溶液固含量为10～15％。
2.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述硅微粉细度为500～800目，优选500～600目。
3.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述金刚砂细度为300～500目，优选300～400目。
4.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述的锌粉为锌含量≥99％，目数为500-800目。
5.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述防沉剂为膨润土、SD-2、BYK-410中一种或几种。
6.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述溶剂为乙醇、丁醇中一种或两种。
7.根据权利要求1所述的高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料，其特征在于：所述苯基乙氧基硅烷为一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷中一种或两种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述高强度高抗滑移无机硅酸锌涂料的制备方法，其特征在于：
(1)甲组份的制备方法为：拉缸中投入聚乙醇缩丁醛溶液及溶剂，在200～600r/min搅拌状态下依次加入硅微粉、金刚砂、锌粉及防沉剂，然后提升转速至1000～1200r/min搅拌均匀过滤制得甲组份；
(2)乙组份的制备方法为：反应瓶中投入一半溶剂及正硅酸乙酯、苯基硅氧烷，升温至50～60℃，开始滴加水与剩余溶剂混合液，1小时滴加完毕，60℃保温1小时后出料，即得乙组份；
(3)甲组份和乙组份按照比例混合即得到所述涂料。
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