[发明专利]一种添加流变助剂脲醛‑聚氨酯树脂的无机富锌涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别涉及一种水性无机富锌涂料及其制备方法，属于涂料化工领域。

背景技术

随着经济的越来越发达，钢结构在人们的日常生活中的应用也越来越多，桥梁、房屋中的钢结构等到处可见。但与之而来的，是钢结构的保护问题，全世界每年因钢铁腐蚀造成的经济损失约占各国GDP的2%-4%，因腐蚀而报废的金属达亿吨以上。钢铁腐蚀会显著降低钢铁金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命。

人们通过各种方式来延缓钢铁的腐蚀速度，如改进基材、增加金属镀层、添加缓蚀剂等，虽然对腐蚀具有一定的延缓效果，但在含盐的环境如海水或高温/高湿环境中，镀有金属的表面会形成一些其他的锈迹，导致基材表面明显恶化的外观或防锈能力的降低。而在金属表面涂有一层防腐涂料，则可起到较好的防腐作用。富锌防腐涂料被广泛使用，富锌防腐涂料不但能隔绝空气，而且能形成原电池保护。富锌防腐涂料分为有机富锌防腐涂料和无机富锌防腐涂料，有机富锌涂料常用环氧树脂、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料。但有机富锌涂料的有机成膜物的导电性能差。无机富锌涂料又分为有溶剂型和水性两类。其中水性无机富锌涂料是由水性无机硅酸盐（纳、钾、锂）树脂、锌粉、助剂等组成。

水性无机富锌底漆以其独特的保护机理、优异的防腐性能，同时具有零挥发性有机化合物（VOC）排放、配套性良好和价格合理而被广泛应用，成为建筑钢结构等基体的主要底漆。由于锌粉混合在硅酸盐水性无机富锌涂料中，锌粉容易沉降，影响涂层均匀性，从而降低涂料防腐质量。 为了调节涂料粘度，防止锌粉沉降，添加脲醛-聚氨酯树脂流变剂，改善涂料质量。

发明内容

为了调节涂料粘度，防止锌粉沉降，制备一种高质量的无机富锌涂料，该涂料包括以下质量份数的原料：

硅酸钾溶液10%-20%；

水13%-18% ；

铝改性硅溶胶30%-40%；

三甲基苄基氢氧化铵催化剂0.5%-3.2%；

十二烷基二醇酰胺5%-10% ；

钛酸四异丙酯5%-10% ；

硅丙乳液5%-10%；

锌粉20%-30% ；

脲醛-聚氨酯树脂 0.6%-1% 。

所述的硅酸钾溶液中，硅酸钾溶液的质量百分比浓度为3%-4%。

所述的铝改性硅溶胶中铝离子的摩尔含量优选为1%-2%，适量的铝离子作为稳定剂，作为胶体粒子的双电层组分，以提高体系稳定性。

所述锌粉优先选为600-800目的锌粉。

所述的水性无机富锌涂料的制备方法包括如下步骤：

⑴将一定量的硅酸钾溶液倒入容器中，加入适量水搅拌，加热升温至50-70℃；

⑵然后加入一定比例三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流2h-5h；

⑶再缓慢滴加铝改性硅溶胶，搅拌回流2h-5h；

⑷然后将体系温度降至25-35℃，在不停的搅拌下，依次缓慢滴加计量的十二烷基二醇酰胺、钛酸四异丙酯和硅丙乳液，混合均匀；

⑸最后添加适量的锌粉和脲醛-聚氨酯树脂混合均匀，即得到一种添加流变助剂脲醛-聚氨酯树脂的无机富锌涂料。

综上所述，本发明在锌粉混合在硅酸盐水性无机富锌涂料中添加脲醛-聚氨酯树脂流变剂，调节涂料粘度，可防止锌粉沉降，从而提供涂料的质量，且整个工艺简单，流程短。具有较好应用前景。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例一：

本实施例中，高性能水性无机富锌涂料包括如下组分：

硅酸钾溶液10%

水20%

铝改性硅溶胶34.5%

三甲基苄基氢氧化铵催化剂0.5%

十二烷基二醇酰胺5%

钛酸四异丙酯5%

硅丙乳液5%

低铅锌粉19%

脲醛-聚氨酯树脂 1% 。

上述水性无机富锌涂料的制备方法包括如下步骤：

⑴取100g的百分比浓度为3%硅酸钾溶液倒入容器中，加入200g水搅拌，加热升温至50℃；

⑵然后加入5g的三甲基苄基氢氧化铵催化剂，搅拌回流5h；

⑶再缓慢滴加345g摩尔含量为1%的铝改性硅溶胶，搅拌回流5h；