[发明专利]一种无机富锌涂料的制备方法

说明书

本发明提供了一种无机富锌涂料的制备方法。所述无机富锌涂料选用硅酸盐体系，主要由基料和防锈填料按质量比1:(1～3.5)混合而成。防锈填料包含粉煤灰、二氧化硅改性氧化石墨、石墨烯以及锌粉，其中二氧化硅改性氧化石墨质量在防锈填料中占比为0.1％～3％。本发明通过在无机富锌涂料中添加石墨烯以及二氧化硅改性氧化石墨，提高锌粉颗粒之间的导电性，提高了锌粉的利用率，从而提高涂层的阴极防护效果；同时对氧化石墨进行二氧化硅改性以提高氧化石墨与涂层基体之间的粘结性能。涂料整体为硅酸盐体系，相较于环氧富锌涂料，有更好的防腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及涂料化工领域，具体涉及一种无机富锌涂料的制备方法。

背景技术

腐蚀所导致的经济损失相当庞大，每年腐蚀的金属所导致的损失比地震灾害、风灾和火灾导致的损失总数还多。而为了减少这种经济损失，最常用的性价比较高的一种防腐蚀方式是涂抹防腐涂料，这也广受全球各国关心及重视。

硅酸锌涂层是一种具有较高性价比的防腐蚀涂料，为在存储、施工和组装过程中使用喷砂清洁的钢或其他钢结构提供短期至中期保护，其主要用于自动喷涂生产线。相对于有机富锌涂料，在耐候耐热性、防腐性和抗静电性等方面，无机富锌涂料都更为优异，且其更是因突出的防腐蚀性和经济效益而受到深入探索及广泛运用。富锌涂料含有大量的锌粉，锌粒子之间，锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区，锌粉由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，从而得到保护。欲使涂膜导电发挥牺牲阳极的作用，要求整个涂层必须有良好的导通性，使整个涂层与钢铁基材体系形成电化学回路，富锌涂层才能起到电化学保护作用。

CN104356727A公开了一种水性无机富锌涂料及其制备方法，该涂料包括如下组分：锌粉、碱金属硅酸盐、醋丙乳液、蒙脱土、分散剂、消泡剂、增稠剂、稳定剂和水。该发明制得的水性无机富锌涂料干燥时间短，耐盐雾，耐热，耐冲击，附着力均达0级，漆膜柔韧性1mm，相对于普通富锌涂料增强了涂料的柔韧性和致密性，大大提高了涂料的耐腐蚀性能和机械性能，但其并未有效增强锌粉之间的导电性，锌粉的利用率较低。

CN105255313A公开了一种超强防腐性环氧富锌涂料及其制备方法，所述涂料，包括有机硅改性树脂，无机填料，锌粉，颜料，芳香烃类，有机溶剂，偶联剂和助剂。所述涂料是传统的环氧富锌涂料性能的2倍以上，具备15年以上的钢铁防护功能，大大延长了钢铁材料防护期限，降低了维护成本，但其并未有效增强锌粉之间的导电性，锌粉的利用率较低，防腐性能不足。

CN 105086758A公开了一种石墨烯防腐涂料的制备方法，涂料包括能固化成膜的甲组份和含有固化剂的乙组分。其中，甲组份包括石墨烯、锌粉、填料、环氧树脂以及溶剂。石墨烯加入到防腐涂料中，大大降低了涂料漆膜的厚度；通过对各组分的选择，在提高防腐效果的同时，大大降低了锌粉的含量，克服了富锌涂料以牺牲锌粉为代价的防腐方式，大大减少了在焊接时产生的氧化锌雾气，环境友好。但其并没有对石墨烯进行改性，仍然存在石墨烯与树脂基体之间粘结力不佳的问题。

目前的现有技术中，均未有效解决无机富锌涂料柔韧性、耐冲击性较差、附着力较低和锌粉含量过高等问题，且所需材料昂贵，成本较高，从涂料的综合性能、经济效益和可持续发展的角度来看均有不同程度的缺陷，因此，急需一种新的制备工艺以改进现有技术中存在的不足和缺陷，在提高涂料综合性能的同时也能带来一定的经济效益。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种无机富锌涂料的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种无机富锌涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)制备二氧化硅改性氧化石墨：

a将以下组分混合配置硅烷溶液：