[发明专利]一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料

说明书

技术领域

本发明涉及水性防腐涂料领域，具体涉及一种水性无机富锌涂料。

背景技术

据统计，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的3％。实践证明，防腐涂层是最有效、最经济、应用最普遍的防腐蚀方法。目前防腐涂料市场大多数为有机溶剂型的油性涂料，不仅VOC排放量高、污染环境，而且易燃易爆。水性防腐涂料虽一直是涂料界所关注的话题，但由于技术原因，目前仍然得不到广泛的实际应用。

水性无机富锌重防腐涂料具有以下特点：基体为水性，无气味、VOC排放为零、运输和使用安全可靠；所获涂层耐热、耐紫外线、耐老化、耐溶剂、耐摩擦、耐辐射、耐高温；广泛应用于交通设施(高铁、地铁、隧道、桥梁高架、高速公路)、船舶、航天航空、海洋工程、电力通讯、石油化工、市政工程、港口码头等海洋和工业环境中的高要求的长效防腐涂装。

现在市场上出现的水性无机富锌涂料，大体分成两类：一类粘结剂采用纯无机硅酸盐溶液，这类涂料防腐性能好，但对基材的处理要求高，施工要求苛刻，容易造成涂层粘接不牢和起皮脱落，并且溶液的稳定性差，容易发生胶凝；另一类粘结剂采用无机硅酸盐溶液与有机高分子乳胶的混合物，这类涂料虽然改善了涂膜初期的一些性能，但影响了涂膜后期的防腐性能，只能作为底漆使用，主要是由于相分离和有机高分子易发生老化。且这两类涂料要达到一定的防腐性能，都需要在基材上喷涂作业二道，干膜厚度需要超过100微米以上。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供了一种单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料，旨在提高防腐性能、减小干膜厚度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的单道涂层即可长效防腐蚀的水性无机富锌涂料，是由液体A组份和粉体B组份按质量比1：2～4混合均匀而成；

所述液体A组份的各原料按质量百分比的构成为：

所述粉体B组份的各原料按质量百分比的构成为：

锌粉90～98％，

纳米混合添加剂2～10％。

优选的，所述高模数硅酸盐混合溶液是模数皆在3.0～5.0的硅酸锂、硅酸钠与硅酸钾中的至少两种的混合水溶液。

优选的，所述增强剂水溶液为硼酸、硼砂和硼酸盐中的至少一种的水溶液。

优选的，所述改性剂水溶液为含3～5个碳链的高分子齐聚物的水溶液，所述高分子齐聚物含羟基、羧基、氨基或酰胺基。更优选的，所述改性剂水溶液为齐聚丙烯酰胺水溶液或齐聚丙烯酸钠水溶液。

优选的，所述溶液稳定剂为硅烷偶联剂。更优选的，所述溶液稳定剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等硅烷中的至少一种。

优选的，所述水性助剂为浸润分散剂(如BYK-190、BYK-191)、增稠剂(如无机凝胶、纤维素、改性膨润土)、流平剂(如BYK-348、BYK-349)、消泡剂(如BYK-019、BYK-020)和钛酸酯偶联剂中的至少两种。

优选的，所述锌粉为325目～800目活性锌粉。

优选的，所述纳米混合添加剂为纳米硅灰粉、纳米磷酸铝、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米氧化铈、纳米碳酸钙中的至少两种。

上述水性无机富锌涂料的制备方法为：将高模数硅酸盐混合溶液、增强剂水溶液、改性剂水溶液、溶液稳定剂及水性助剂搅拌混合均匀，得到液体A组份；将锌粉和纳米混合填料混合均匀，得到粉体B组份；将液体A组份和粉体B组份按质量比1：2～4混合均匀，即制得水性无机富锌涂料。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明经长时间的实验探索，对无机硅酸盐溶液进行了有效改性，不添加任何有机高分子乳胶，所得水性无机富锌涂料对基材粘接强度高，只需喷涂一道涂层，干膜厚度低于75微米，耐盐雾时间超过3000小时以上，具有极佳的防腐性能，施工更加简便；在施工和防腐蚀性能均有别与目前已有的材料。

2、本发明的水性无机富锌涂料以碱金属硅酸盐溶液、增强剂水溶液、改性剂溶液、溶液稳定剂和混合水性助剂为原料混合得到的A组份，增加了涂料中的粘接基团，使得涂膜的附着力大幅提高，并且提高了涂膜的交联密度，加强了其致密性，提高了涂膜早期的耐水性和强度；活性锌粉与纳米混合添加剂混合得到的B组份，能有效填充涂膜的孔隙，缩短涂膜固化的时间，进一步提高了涂膜的耐水性、强度以及防腐效果。综合起来，只需喷涂一道涂膜即可达到优异的耐盐雾防腐蚀的性能。