[发明专利]一种改性水性富锌涂料的制备方法

说明书

本发明涉及金属防腐技术，旨在提供一种改性水性富锌涂料的制备方法：按重量份数取硅酸钾20～40份、甲基硅酸钾10～20份、乳化沥青10～20份、钠基膨润土0.5～1份、磷酸三丁酯0.2～0.5份、聚丙烯酸钠0.2～0.5份、水28.6～38.6份；在搅拌池中加入水和钠基膨润土，搅拌均匀；然后加入硅酸钾和甲基硅酸钾，搅拌均匀；再加入乳化沥青，搅拌均匀；最后加入磷酸三丁酯和聚丙烯酸钠，搅拌均匀；最后加入鳞片状锌粉，搅拌均匀，得到涂料产品。本发明能提高聚硅氧烷结构韧性和成膜性能，对提高富锌涂层综合性能有利；由于沥青自身优异的防腐性能，能显著增强水性富锌涂层防腐性能；能降低水作用下聚硅氧烷结构发生解聚和电化学腐蚀，能延长富锌涂层防腐寿命。

技术领域

本发明涉及一种改性水性富锌涂料的制备方法，属于金属防腐技术。

背景技术

无机富锌涂料是由球状或片状锌粉与基料中的硅酸盐发生反应，通过化学键在涂层内部形成结构稳定的无机硅酸锌络合物，最终在需要被保护的金属表面形成一层保护膜。无机富锌涂料具有绿色环保、带漆焊接不受影响、耐候性能突出和防腐蚀性能优异等特点，已成为钢铁结构大气防腐和海洋重防腐领域中广泛使用的涂料。但无机富锌涂料也具有缺点，如涂层脆性大，机械性能差，在外力作用下会出现大面积剥落等。

近年来，随着有机-无机复合材料的发展，越来越多的研究将有机成膜物质如硅丙乳液、硅烷偶联剂、苯丙乳液等加入到无机富锌涂料中。这种改性后涂料可以兼具有机材料与无机材料优点，能更有效提高富锌涂层的机械性能和耐腐蚀性能。且伴随着有机乳液的加入，还能降低富锌涂料对施工条件的要求。但是这些技术仍存在涂层防水、防氯离子渗透能力弱，韧性与强度不协调，进而影响涂层防腐性能等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种改性水性富锌涂料的制备方法。本发明以高模数硅酸钾为无机粘结剂，复配甲基硅酸钾和乳化沥青等有机成膜物质，制备新型有机-无机复合富锌涂料。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种改性水性富锌涂料的制备方法，包括下述步骤：

(1)按所述重量份数取各原料组分；

硅酸钾20～40份、甲基硅酸钾10～20份、乳化沥青10～20份、钠基膨润土0.5～1份、磷酸三丁酯0.2～0.5份、聚丙烯酸钠0.2～0.5份、水28.6～38.6份；

(2)在搅拌池中加入水和钠基膨润土，搅拌均匀；然后加入硅酸钾和甲基硅酸钾，搅拌均匀；再加入乳化沥青，搅拌均匀；最后加入磷酸三丁酯和聚丙烯酸钠，搅拌均匀，得到水性粘结剂基料；

(3)向水性粘结剂基料中加入鳞片状锌粉，鳞片状锌粉和水性粘结剂基料的重量比为0.3～1.2∶1；搅拌均匀，得到水性无机富锌涂料。

本发明中，所述鳞片状锌粉的粒径为200～500目；硅酸钾的SiO₂∶K₂O摩尔比为5.0～5.5，固含量20％～30％；甲基硅酸钾的固含量20～40％；乳化沥青的pH＝10～12，固含量20～40％。

本发明中，加入水和钠基膨润土后，控制搅拌速度为2000rpm，搅拌时间为10min；加入硅酸钾和甲基硅酸钾后，控制搅拌速度为500～800rpm，搅拌时间为10～20min；加入乳化沥青后，控制搅拌速度为500～1000rpm，搅拌时间为5～10min；向水性粘结剂基料中加入鳞片状锌粉后，控制搅拌速度为500～1000rpm，搅拌时间为10～30min；在添加各原料组分的过程中，保持搅拌。

本发明中，在加入乳化沥青时，控制加入速度为50～200ml/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：