[发明专利]水性无机富锌防腐涂料及其制备方法

说明书

水性无机富锌防腐涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域。水性无机富锌防腐涂料，其包含组分及各组分重量份数如下：硅酸钾5‑15份；硅溶胶10‑30份；γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5‑10份；硅丙乳液20‑40份；改性锌粉20‑40份；固化剂1‑5份；增稠剂0.5‑1.5份；改性锌粉的制备方法如下：1，硅烷改性溶液制备；2，植酸改性溶液制备；3，制备改性锌粉。本发明相比于现有的水性无机富锌防腐涂料，通过在制备原料中选用改性锌粉替代普通锌粉，使涂层具有更好的耐腐蚀性能和耐水性能。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是一种水性无机富锌防腐涂料及其制备方法。

背景技术

一方面，金属腐蚀是导致钢铁资源浪费的最主要原因，每年都会造成大量经济损失，另一方面，金属腐蚀还会增加重大危险事故的风险，例如天然气或石油运输管道因金属腐蚀导致裂缝或孔洞，塔吊中的钢结构因金属腐蚀而产生裂隙而坍塌，因此，钢铁的防腐研究和先进防腐技术的应用迫在眉睫。

在钢铁表面涂覆防腐涂料是避免金属腐蚀的常用技术手段，其不仅可以起到一定的防腐作用，而且能带来装饰效果。在品类众多的防腐涂料中，富锌防腐涂料不仅具有物理屏蔽作用(避免腐蚀介质直接与基材表面接触)，还具有电化学防护、涂膜自修复和钝化作用，因此在防腐领域广泛应用。

富锌防腐涂料可分为有机富锌防腐涂料和无机富锌防腐涂料这两大类，这两类富锌防腐物料各有特点及其适用场合。其中，无机富锌涂料又分为溶剂型和水性两类，溶剂型无机富锌涂料是以正硅酸乙酯为基料组成的涂料，水性无机富锌涂料是由水性无机硅酸盐(纳、钾、锂)树脂、锌粉、助剂组成的双组分涂料。水性无机富锌防腐涂料凭借自身优异的附着力、耐磨性、耐热性、耐辐射性、耐溶剂性、安全性和抗静电性，而被广泛使用。

但是，传统的水性无机防腐富锌涂料仍存在以下不足之处：1、由于锌粉性质过于活泼，导致涂层过早失效，耐腐蚀性能还有待提升；2、由于锌粉表面粗糙，锌粉自身及相邻锌粉间存在沟壑缝隙，水渍易渗入其中，导致涂层难以快速干透，容易出现鼓泡，影响涂层质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种水性无机富锌防腐涂料及其制备方法，它解决了现有的水性无机富锌防腐涂料耐腐蚀性和耐水性能较差的问题。

本发明的技术方案是：水性无机富锌防腐涂料，其包含组分及各组分重量份数如下：硅酸钾5-15份；硅溶胶10-30份；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5-10份；硅丙乳液20-40份；改性锌粉20-40份；固化剂1-5份；增稠剂0.5-1.5份；

所述改性锌粉的制备方法如下：

S01，硅烷改性溶液制备：分别取γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷，分散于乙醇和蒸馏水构成的1号溶液中，得到2号溶液，充分搅拌2号溶液并保温在20～30℃；

本步骤中，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的体积比为2：(2～3)；1号溶液中的乙醇与蒸馏水的体积比为1：(4～5)；

S02，植酸改性溶液制备：将2号溶液与植酸混合，形成3号溶液，再将3号溶液分散于乙醇和蒸馏水构成的4号溶液中，得到5号溶液，调节5号溶液的PH值为7-10，充分搅拌5号溶液并保温在30～40℃；

本步骤中，2号溶液与植酸混合的体积比为(3～20)：2；4号溶液中的乙醇与蒸馏水的体积比为1：(4～5)；

S03，制备改性锌粉：添加锌粉到5号溶液中，充分搅拌使锌粉表面被5号溶液充分浸润，从而在锌粉表面附着硅烷膜和植酸基团，再将5号溶液蒸干即得到改性锌粉。