CN116875093B - 一种液溶胶钢材防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体公开了一种液溶胶钢材防腐涂料及其制备方法，该防腐涂料主要由以下重量份的原料制备而成：76～87份硅溶胶基体、3.5～8份有机改性剂、0.25～0.9份助剂、9～16份填料；其中，按重量份计，有机改性剂包括如下组分：1～3份醇酸树脂、2～4份密胺树脂、0.5～1份硅烷偶联剂。本发明所提供的液溶胶钢材防腐涂料通过醇酸树脂、密胺树脂以及硅烷偶联剂共同对硅溶胶进行改性，一方面，有机树脂能够阻碍硅烷偶联剂之间的缩合，避免硅溶胶浑浊；另一方面，有机树脂通过硅烷偶联剂与硅溶胶微粒紧密连接，提高涂料的柔韧性、减缓涂料成膜速度，避免涂料成膜过程中体积收缩过快而开裂。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种液溶胶钢材防腐涂料及其制备方法。
背景技术
钢材防腐涂料是覆盖于钢材表面并形成保护层的材料，该保护层能够阻隔钢材与酸、碱、盐、水分等不利因素的接触并延长钢材使用寿命。目前钢材防腐常用的涂料有氟碳类涂料、丙烯酸聚氨酯类涂料、聚氨酯类涂料、环氧类涂料、无机类涂料，其中，无机类涂料因不含有机挥发物而成了日益受关注的环境友好型涂料。
以硅溶胶为主体的液溶胶涂料是重要的无机类涂料，硅溶胶以胶体二氧化硅的水分散液为基础，其具有高强度、不燃、耐高温、低成本等优良性质；但与此同时，硅溶胶作为涂料主体的缺陷也很明显：以硅溶胶为主体的液溶胶涂料成膜后，膜层的骨架为-Si-O-Si-键的交联网络，-Si-O-Si-骨架的表面覆盖有大量的硅醇基(-Si-OH)以及羟基(-OH)，-Si-O-Si-键刚性强，形变能力弱，且成膜速度快，综上两种原因导致涂料极易在成膜过程中发生快速体积收缩而出现裂纹或微孔；目前，针对硅溶胶的上述缺陷，许多研究将硅烷偶联剂作为有机改性剂，硅烷偶联剂水解后生成硅醇基，硅烷偶联剂的硅醇基与硅溶胶的硅醇基发生缩合反应，然而使用硅烷偶联剂进行改性需在酸性条件(pH小于5.5)下进行，同时对反应时间以及反应温度的要求较高，否则改性硅溶胶容易变浑浊，出现凝聚体、颗粒体甚至沉淀，因而当下对于以硅溶胶为主体的液溶胶涂料的改性研究大多都停留在实验室阶段，难以实现液溶胶涂料的工业化生产。综上所述，为解决上述问题，改善以硅溶胶为主体的涂料刚性大、成膜快、易开裂的缺陷，同时确保其适宜工业生产，本申请体提供一种液溶胶钢材防腐涂料及其制备方法。
发明内容
为了改善背景技术中的问题，一方面，本发明提供了一种液溶胶钢材防腐涂料，其主要由以下重量份的原料制备而成：76～87份硅溶胶基体、3.5～8份有机改性剂、0.25～0.9份助剂、9～16份填料。
优选的，按重量份计，所述硅溶胶基体包括如下组分：68～75份硅溶胶、8～12份甲基硅酸钠。
甲基硅酸钠的作用有两个：其一、减小硅溶胶的微粒表面的羟基对水的敏感度，提高硅溶胶的耐水性；其二、硅溶胶的-Si-O-Si-骨架吸附了甲基硅酸钠的负电荷，形成负电层，该负电层吸附水中的正电荷在硅溶胶微粒的外表面形成正电层，使得硅溶胶的微粒之间相互静电排斥，提高硅溶胶的稳定性。
优选的，所述硅溶胶中二氧化硅的质量分数为38％～60％。
优选的，按重量份计，所述有机改性剂包括如下组分：3～7份有机树脂、0.5～1份硅烷偶联剂。
优选的，所述有机树脂为1～3份醇酸树脂以及2～4份密胺树脂。
优选的，所述醇酸树脂的油度为60％～72％。
优选的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷。
优选的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷。
优选的，按重量份计，所述助剂包括如下组分：0.1～0.4份流平剂、0.1～0.4份消泡剂、0.05～0.1份扩散油；按重量份计，所述填料包括如下组分：2～5份湿法绢云母、4～5份色料、3～6份硫酸钡；其中，所述湿法绢云母的粒径为600～1250目，所述硫酸钡的粒径为35～48目。
另一方面，本发明提供了一种液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠并加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及硅烷偶联剂，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
一方面，醇酸树脂与密胺树脂两种有机树脂交联形成有机链段对硅溶胶体系中的链段进行整体改性：选用油度高的醇酸树脂作为有机链段的原料之一，生成的有机链段中富含不饱和脂肪酸基团，具有较强的柔韧性和形变能力，有机链段通过硅烷偶联剂与硅溶胶的-Si-O-Si-骨架紧密连接，降低溶胶体系中链段的整体刚性；同时上述生成的有机链段中弱极性的碳碳双键含量高，碳碳双键阻碍成膜过程中的微粒聚集，从而降低硅溶胶的成膜速率，避免膜体因成膜速度过快出现裂纹或微孔。
另一方面，醇酸树脂与密胺树脂交联形成有机链段能够增强体系的稳定性：本申请的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法中，先将醇酸树脂加入硅溶胶基体，再将密胺树胶以及硅烷偶联剂加入该体系并搅拌，硅烷偶联剂的基团与密胺树脂、醇酸树脂以及二者形成的有机链段具有良好的相溶性，密胺树脂、醇酸树脂以及二者形成的有机链段能够阻碍硅烷偶联剂之间发生缩合反应形成凝聚体、颗粒体，从而无需对反应体系的pH、反应时间以及温度进行精确控制也能得到澄清透明的改性硅溶胶。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的创新点在于，使用双组分有机树脂以及硅烷偶联剂对硅溶胶进行双重改性，形成有机/无机复合涂料，该复合涂料兼具硅溶胶的高硬度以及有机树脂的柔韧性。一方面，硅烷偶联剂与硅溶胶的缩合改善硅溶胶的柔韧性，有机树脂的加入阻碍硅烷偶联剂之间的缩合，避免硅溶胶出现浑浊；另一方面，有机树脂形成的链段通过硅烷偶联剂与硅溶胶微粒紧密连接，弥补了-Si-O-Si-键刚性强、难以发生形变的不足，进一步提高了涂料的柔韧性，同时降低涂料成膜速度，避免涂料成膜过程中体积收缩过快致使提高膜体开裂可能性。
2.本申请提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，条件温和，无需精确控制pH、反应温度、反应时间，操作简单，适宜工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
一、液溶胶钢材防腐涂料的制备
实施例1
本实施例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：68份硅溶胶、8份甲基硅酸钠、1份醇酸树脂、2份密胺树脂、0.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份流平剂、0.1份消泡剂、0.05份扩散油、2份湿法绢云母、4份色料、3份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为38％，醇酸树脂的油度为72％；湿法绢云母的的粒径为600目，硫酸钡的粒径为35目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
实施例2
本实施例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：70份硅溶胶、10份甲基硅酸钠、2份醇酸树脂、3份密胺树脂、0.6份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.2份流平剂、0.2份消泡剂、0.06份扩散油、3份湿法绢云母、4.5份色料、4份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为46％，醇酸树脂的油度为60％；湿法绢云母的的粒径为800目，硫酸钡的粒径为40目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
实施例3
本实施例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：72份硅溶胶、12份甲基硅酸钠、3份醇酸树脂、4份密胺树脂、0.7份甲基三甲氧基硅烷、0.3份流平剂、0.3份消泡剂、0.07份扩散油、4份湿法绢云母、5份色料、5份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为54％，醇酸树脂的油度为60％；湿法绢云母的的粒径为1000目，硫酸钡的粒径为45目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及甲基三甲氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
实施例4
本实施例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分75份硅溶胶、8份甲基硅酸钠、3份醇酸树脂、3份密胺树脂、0.8份甲基三乙氧基硅烷、0.4份流平剂、0.4份消泡剂、0.08份扩散油、5份湿法绢云母、4份色料、6份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为55％，醇酸树脂的油度为72％；湿法绢云母的的粒径为1250目，硫酸钡的粒径为48目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及甲基三乙氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
实施例5
本实施例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：68份硅溶胶、10份甲基硅酸钠、1份醇酸树脂、4份密胺树脂、1份甲基三乙氧基硅烷、0.1份流平剂、0.1份消泡剂、0.1份扩散油、2份湿法绢云母、4.5份色料、3份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为60％，醇酸树脂的油度为72％；湿法绢云母的的粒径为1250目，硫酸钡的粒径为40目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法与实施例4所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法相同。
对比例1
本对比例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：68份硅溶胶、8份甲基硅酸钠、0.1份流平剂、0.1份消泡剂、0.05份扩散油、2份湿法绢云母、4份色料、3份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为38％；湿法绢云母的的粒径为600目，硫酸钡的粒径为35目。
本实施例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
3)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
4)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
对比例2
本对比例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：70份硅溶胶、10份甲基硅酸钠、5份醇酸树脂、0.6份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.2份流平剂、0.2份消泡剂、0.06份扩散油、3份湿法绢云母、4.5份色料、4份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为46％，醇酸树脂的油度为60％；湿法绢云母的的粒径为800目，硫酸钡的粒径为40目。
本对比例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
对比例3
本对比例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：72份硅溶胶、12份甲基硅酸钠、7份密胺树脂、0.7份甲基三甲氧基硅烷、0.3份流平剂、0.3份消泡剂、0.07份扩散油、4份湿法绢云母、5份色料、5份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为54％；湿法绢云母的的粒径为1000目，硫酸钡的粒径为45目。
本对比例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入密胺树脂以及甲基三甲氧基硅烷，搅拌10～20min；
3)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
4)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
5)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
对比例4
本对比例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分75份硅溶胶、8份甲基硅酸钠、3份丙烯酸树脂、3份密胺树脂、0.8份甲基三乙氧基硅烷、0.4份流平剂、0.4份消泡剂、0.08份扩散油、5份湿法绢云母、4份色料、6份硫酸钡。
其中，硅溶胶中二氧化硅的质量分数为55％；湿法绢云母的的粒径为1250目，硫酸钡的粒径为48目。
本对比例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入丙烯酸树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及甲基三乙氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
对比例5
本对比例提供的液溶胶钢材防腐涂料，按重量份计，制备该液溶胶钢材防腐涂料的原料包括如下组分：68份硅溶胶、10份甲基硅酸钠、1份环氧树脂、4份密胺树脂、1份甲基三乙氧基硅烷、0.1份流平剂、0.1份消泡剂、0.1份扩散油、2份湿法绢云母、4.5份色料、3份硫酸钡。
本对比例所提供的液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)称取硅溶胶以及甲基硅酸钠，加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2)提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入环氧树脂，搅拌10～20min；
3)保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及甲基三乙氧基硅烷，搅拌10～20min；
4)提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5)保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6)降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
二、液溶胶钢材防腐涂料的制备过程以及成膜过程观察
根据实施例1-5所提供的组分与方法制备液溶胶钢材防腐涂料，根据对比例1-5所提供的组分与方法制备液溶胶钢材防腐涂料，制备过程中观察液溶胶涂料的变化。
经观察，未加入填料以及助剂之前，实施例1-5、对比例1的液溶胶涂料澄清透明，对比例2-5所得的液溶胶涂料出现了不同程度的浑浊，其中对比例2的溶胶不透明并伴有白色凝聚物，对比例3-5中的溶胶呈半透明状。
选取规格相同的多个钢片，多个钢片经过预处理后，分别以相同的速度浸入实施例1-5所提供的液溶胶钢材防腐涂料以及对比例1-5所提供的液溶胶钢材防腐涂料中，10s后以同样的速度将钢片提出，将覆盖有涂料的钢片置入干燥箱中烘烤，干燥箱的温度为45℃，观察各钢片表面所形成的膜层；观察结果见表1：
表1
由该部分观察结果可知，相较于未加入有机树脂以及硅烷偶联剂的对比例1、仅加入醇酸树脂与硅烷偶联剂的对比例2、仅加入密胺树脂与硅烷偶联剂的对比例3、加入丙烯酸树脂和密胺树脂以及硅烷偶联剂的对比例4、加入环氧树脂和密胺树脂以及硅烷偶联剂的对比例5，使用密胺树脂、醇酸树脂以及硅烷偶联剂的实施例1-5在加入填料以及助剂前的硅溶胶澄清透明，说明密胺树脂以及醇酸树脂相较于其他的树脂更能有效避免硅酸偶联剂自身的缩合，加入填料后所得到的涂料膜层表面光洁、色泽均匀、光泽度好，且膜层表干时间明显放缓。特别注意的是，使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷的实施例1以及使用甲基三乙氧基硅烷的实施例4-5的膜层表干时间明显长于实施例2和实施例3，这是由于乙氧基的硅烷偶联剂水解速度慢于甲氧基的硅烷偶联剂，更好地起到延缓膜层表干的作用，同时又不致过度延长膜层的成膜过程。
三、液溶胶钢材防腐涂料的性能测定
将实施例1-5所提供的液溶胶钢材防腐涂料与对比例1-5所提供的液溶胶钢材防腐涂料分别进行涂层附着力检测、涂层柔韧性检测、耐冲击性检测、硬度检测以及耐高温性检测。其中，涂层附着力检测的方法依据GB/T5210-2006，涂层附着力检测的底材为钢材；涂层柔韧性检测的方法依据GB/T1731-2020；耐冲击性检测的方法依据GB/T1732-2020；硬度检测的方法依据GB/T6739-2006；耐高温性检测的方法依据GB1735-2009；检测结果见表1：
表2
根据表1中的数据可知，有机树脂的选择对硅溶胶的性能具有很大的影响，总体来看，醇酸树脂与硅烷偶联剂共同对硅溶胶进行改性能够提高涂料的柔韧性，但使用单一的醇酸树脂所得的涂料的耐高温性尚存缺陷；而使用醇酸树脂以及密胺树脂的有机树脂组合与硅烷偶联剂相配合，所得的液溶胶涂料在柔韧性、与钢材的附着力、耐高温性以及耐冲击性方面均得到了较大的提升；且这一较大提升在使用丙烯酸树脂与密胺树脂的对比例4以及使用环氧树脂与密胺树脂的对比例5中并未显现。
综合上述可以证明本申请有益效果中所说的：一方面，醇酸树脂以及密胺树脂的组合促进硅烷偶联剂本身对硅溶胶的性能改善；另一方面，醇酸树脂与密胺树脂交联形成的有机链段通过硅烷偶联剂与硅溶胶微粒紧密连接，弥补了-Si-O-Si-键刚性强、难以发生形变的不足，进一步提高涂料的柔韧性，同时延长涂料成膜速度。本申请中的有机树脂与硅烷偶联剂相互配合、相辅相成，共同对硅溶胶进行改性，使其得到适宜应用的新型环保涂料。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：76～87份硅溶胶基体、3.5～8份有机改性剂、0.25～0.9份助剂、9～16份填料；
按重量份计，所述有机改性剂包括如下组分：3～7份有机树脂、0.5～1份硅烷偶联剂；
按重量份计，所述有机树脂为1～3份醇酸树脂以及2～4份密胺树脂。
2.根据权利要求1所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：按重量份计，所述硅溶胶基体包括如下组分：68～75份硅溶胶、8～12份甲基硅酸钠。
3.根据权利要求2所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：所述硅溶胶中二氧化硅的质量分数为38%～60%。
4.根据权利要求1所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：所述醇酸树脂的油度为60%～72%。
5.根据权利要求1所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷。
6.根据权利要求5所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的一种液溶胶钢材防腐涂料，其特征在于：按重量份计，所述助剂包括如下组分：0.1～0.4份流平剂、0.1～0.4份消泡剂、0.05～0.1份扩散油；按重量份计，所述填料包括如下组分：2～5份湿法绢云母、4～5份色料、3～6份硫酸钡；其中，所述湿法绢云母的粒径为600～1250目，所述硫酸钡的粒径为35～48目。
8.一种制备权利要求7所述的一种液溶胶钢材防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）称取硅溶胶以及甲基硅酸钠加入分散机中搅拌10～20min，分散机的转速为500～700rpm；
2）提高分散机的转速至800～1000rpm，称取并加入醇酸树脂，搅拌10～20min；
3）保持分散机的转速，称取并加入密胺树脂以及硅烷偶联剂，搅拌10～20min；
4）提高分散机的转速至1100～1500rpm，称取并加入湿法绢云母、色料、硫酸钡，搅拌1～1.5h；
5）保持分散机的转速，称取并加入流平剂、扩散油，搅拌15～20min；
6）降低分散机的转速至25～60rpm，加入消泡剂，搅拌至消泡后得到液溶胶钢材防腐涂料。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102089458A (zh) * | 2008-07-16 | 2011-06-08 | 日本帕卡濑精株式会社 | 水性金属表面处理剂及表面处理金属材料 |
| CN103073975A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-05-01 | 怀远县巨龙机械制造有限公司 | 一种醇酸树脂汽车底漆及其制备方法 |
| KR101372758B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 자기치유제, 상기 자기치유제를 포함하는 코팅 조성물 및 이 코팅 조성물 피막을 갖는 강판 |
| CN109705638A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 赵曦轮 | 一种除菌、释放负离子的水性无机内墙涂料及其制备方法 |
| CN113698842A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-26 | 中星防腐工程技术(广东)有限公司 | 一种无溶剂重防腐涂料及制备工艺 |
| CN114085557A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-25 | 河北欧禹科技有限公司 | 一种水性无机涂料及其制备方法 |
| CN114525047A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-24 | 广东华达轩建筑工程有限公司 | 绿色环保外墙涂料及其制备方法 |
| CN115895309A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 山东银丰纳米新材料有限公司 | 一种阻燃型无机复合树脂及其制备方法与在无机涂料中的应用 |
| CN116063868A (zh) * | 2023-01-19 | 2023-05-05 | 武汉科技大学 | 一种提高无取向硅钢绝缘性能的环保绝缘涂料、涂层及其涂布工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5098327B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-12-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 絶縁被膜を有する電磁鋼板 |
-
2023
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102089458A (zh) * | 2008-07-16 | 2011-06-08 | 日本帕卡濑精株式会社 | 水性金属表面处理剂及表面处理金属材料 |
| CN103073975A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-05-01 | 怀远县巨龙机械制造有限公司 | 一种醇酸树脂汽车底漆及其制备方法 |
| KR101372758B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 자기치유제, 상기 자기치유제를 포함하는 코팅 조성물 및 이 코팅 조성물 피막을 갖는 강판 |
| CN109705638A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 赵曦轮 | 一种除菌、释放负离子的水性无机内墙涂料及其制备方法 |
| CN113698842A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-26 | 中星防腐工程技术(广东)有限公司 | 一种无溶剂重防腐涂料及制备工艺 |
| CN114085557A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-25 | 河北欧禹科技有限公司 | 一种水性无机涂料及其制备方法 |
| CN114525047A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-24 | 广东华达轩建筑工程有限公司 | 绿色环保外墙涂料及其制备方法 |
| CN115895309A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 山东银丰纳米新材料有限公司 | 一种阻燃型无机复合树脂及其制备方法与在无机涂料中的应用 |
| CN116063868A (zh) * | 2023-01-19 | 2023-05-05 | 武汉科技大学 | 一种提高无取向硅钢绝缘性能的环保绝缘涂料、涂层及其涂布工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《Mechanical and dynamic properties of resin blend and composite systems: A molecular dynamics study》;Chen, G;《COMPOSITE STRUCTURES》;20181228;全文 * |
| 《储存稳定的有机/无机杂化聚合物的制备及其在光固化涂料中的应用》;赵磊;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》;20111224;全文 * |
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