一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料及其制备方法技术

一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂28～40重量份、防腐颜填料70～59重量份和助剂1～2重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸根、甲基硅酸根、锂离子和钠离子的摩尔比为(1.2～1.5)∶(0.4～0.46)∶(5.5～6)∶(0.9～1.2)；防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红0～65重量份、硅烷偶联剂改性锌粉0～51重量份、磷酸二氢铝0～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。该涂料可满足现有高温设备及高温工艺管道的防腐蚀需求，单组份、方便施工、防腐性能好、快速固化、零VOC、环保无毒。

【技术实现步骤摘要】
一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种防腐材料及其制备方法，具体涉及一种零VOC的水性无机复合的防腐蚀且具有耐高温性能的防腐蚀涂料，属于耐高温防腐蚀材料领域。
技术介绍
国内现有的防腐蚀涂料主要有各种环氧类、聚氨酯类等有机防腐涂料形式。在高温设备及高温工艺管道的防腐蚀存在弊端，且有机树脂涂料因含有大量的溶剂，其VOC含量普遍较高，不适应于化工厂(如：化工厂各种高温工艺管线)带温作业及密闭空间(如：桥箱梁内部防腐蚀翻修)施工对施工人员及环境造成较大的影响，传统有机防腐涂料在固化过程中产生大量的有害物质及可燃性挥发物，严重影响施工人员及施工项目所在地的环境及安全，废弃物会造成严重的污染，传统有机材料属于危险化学品，在物流配送及运输过程中需要采取相应地安全防护措施。在无机防腐涂料方面，现有的无机富锌类涂料对基材表面处理要求较高，不能满足大量的现运行高温设备及高温工艺管线的防腐需求。
技术实现思路
为满足现有高温设备及高温工艺管道的防腐蚀需求，克服现有防腐涂料技术的不足，本专利技术提供一种方便施工、防腐性能好、快速固化、零VOC、环保无毒、单组份，能广泛适用于5℃～350℃施工温度，满足耐高温600℃以下的碳钢金属设备及管道的防腐蚀需求，且金属表面不需要动力喷砂或抛丸处理的一种低表面处理防腐底漆涂料，解决各种高温设备及管道的保温层内腐蚀。为实现上述目的，本专利技术包括如下技术方案：一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂28～40重量份、防腐颜填料59～70重量份和助剂1～2重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸根、甲基硅酸根、锂离子和钠离子的摩尔比为(1.2～1.5)∶(0.4～0.46)∶(5.5～6)∶(0.9～1.2)；防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红0～65重量份、硅烷偶联剂改性锌粉0～51重量份、磷酸二氢铝0～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红46～65重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红35～45重量份、磷酸二氢铝7～13重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述防腐颜填料由以下成分组成：硅烷偶联剂改性锌粉40～45重量份、磷酸二氢铝6～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述耐高温防腐涂料是由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂37重量份、防腐颜填料65重量份和助剂1重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸、甲基硅酸、氢氧化锂与氢氧化钠的摩尔比为1.4∶0.44∶5.84∶1；防腐颜填料由以下成分组成：硅烷偶联剂改性锌粉44.8重量份、磷酸二氢铝9重量份、玻璃鳞片粉0.8重量份、三氧化二铝1.2重量份、氢氧化铝2重量份、云母氧化铁6重量份和单宁酸1.2重量份。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂是采用以下方法制备的：将硅酸、甲基硅酸、LiOH、NaOH和去离子水按摩尔比(1.2～1.5)∶(0.4～0.46)∶(5.5～6)∶(0.9～1.2)∶(2.5～10)投料，于15～35℃反应30～60分钟，得到透明的硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂。如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，优选地，所述助剂为分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂和/或防冻融剂。另一方面，本专利技术提供如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：I.预混合：根据配比将1/2的硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂注入到预混合分散罐内，启动变频调速搅拌机，控制转速在150-300转/分钟之间，加入1/2无机颜填料分散剂、1/2润湿剂、单宁酸进行充分搅拌4～10分钟；II.高速分散：向步骤I的预混合分散罐内依次加入三氧化二铝、云母氧化铁、玻璃鳞片粉、磷酸二氢铝、硅烷偶联剂改性锌粉和氢氧化铝，然后将消泡剂和剩余的无机颜填料分散剂、润湿剂滴加入分散罐内，调结变频器调高搅拌转速至500～800转/分钟，进行充分的高速分散10～15分钟；III.搅拌调漆：将剩余的1/2硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂及高速分散后的浆料注入至调漆罐内，转速控制在150-500转/分钟，加入氧化铁红填料；随后进行研磨，研磨后回到分散釜搅拌，期间滴加其余助剂；IV.过滤：涂料出罐前，将涂料通过不小于80目的过滤器进行过滤后再输送至灌装机进行灌装。再一方面，本专利技术提供如上所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料作为蒸汽管道、动力管道内层防腐涂料的应用。本专利技术的有益效果在于以下几个方面：1.为满足耐高温、零VOC的要求，本专利技术的粘合剂选用无机硅酸盐类，为提高粘合剂的耐水性，对硅酸进行改性，在硅酸中加入1/3质量份数的甲基硅酸可明显提高涂层的耐水性；碱溶反应时在LiOH中加入1/4摩尔份数NaOH可加快碱溶反应的速率，并可明显增强涂层的粘附性能从而增强其防腐性能。该粘合剂对钢铁的附着性好，可以在锈蚀的钢铁表面直接涂覆。2.防腐颜填料主要满足防腐性能及耐高温的需求。其中，氧化铁红防腐性能较好，成本低廉，可以在干燥环境中使用。磷酸二氢铝同时具有防腐和耐高温性能，填料中加入磷酸二氢铝可增加填料耐高温性能。硅烷偶联剂改性锌粉在盐湿环境中具有良好的防腐性能，本专利技术结合了硅烷偶联剂改性锌粉和混合树脂的防腐涂料无需对底材处理，可直接涂敷在设备表面。3.本专利技术的涂料可满足现有高温设备及管道的保温层内腐蚀的需求，特别是对蒸汽管道、动力管道。其防腐性能好、操作简单、施工快速、环境友好、储运安全。附图说明图1a是实施例1锈蚀钢板原样。图1b是实施例1在锈蚀钢板上带锈涂刷后的钢板外观。图2a是比较例2中90小时盐雾实验结果。图2b是比较例2中120小时盐雾实验结果。图2c是比较例2中500小时盐雾实验结果。图2d是比较例2中1000小时盐雾实验结果。具体实施方式实施例1制备水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料(一)1.原料甲基硅酸，4重量份；硅酸，11重量份；LiOH，14重量份；NaOH，4重量份；去离子水，4重量份；硅烷偶联剂改性锌粉(石家庄锌盾新材料有限公司SK-01)，44.8重量份；磷酸二氢铝，9重量份；玻璃鳞片粉，0.8重量份；三氧化二铝，1.2重量份；氢氧化铝，2重量份；云母氧化铁，6重量份；单宁酸，1.2重量份；M3062分散剂，0.3重量份；M7778润湿剂，0.2重量份；M8400消泡剂，0.4重量份；N1210防腐剂，0.05重量份；L02防冻融剂，0.05重量份；(以上助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，其是由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂28～40重量份、防腐颜填料59～70重量份和助剂1～2重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸根、甲基硅酸根、锂离子和钠离子的摩尔比为(1.2～1.5)∶(0.4～0.46)∶(5.5～6)∶(0.9～1.2)；防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红0～65重量份、硅烷偶联剂改性锌粉0～51重量份、磷酸二氢铝0～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。

【技术特征摘要】
1.一种水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，其是由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂28～40重量份、防腐颜填料59～70重量份和助剂1～2重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸根、甲基硅酸根、锂离子和钠离子的摩尔比为(1.2～1.5)∶(0.4～0.46)∶(5.5～6)∶(0.9～1.2)；防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红0～65重量份、硅烷偶联剂改性锌粉0～51重量份、磷酸二氢铝0～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。2.如权利要求1所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，所述防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红46～65重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。3.如权利要求1所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，所述防腐颜填料由以下成分组成：氧化铁红35～45重量份、磷酸二氢铝7～13重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。4.如权利要求1所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，所述防腐颜填料由以下成分组成：硅烷偶联剂改性锌粉40～45重量份、磷酸二氢铝6～14重量份、玻璃鳞片粉0.6～2重量份、三氧化二铝0.6～3重量份、氢氧化铝0.6～3重量份、云母氧化铁3～16重量份和单宁酸0～1.4重量份。5.如权利要求1所述的水性无机带锈除锈的耐高温防腐涂料，其特征在于，所述耐高温防腐涂料是由硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂37重量份、防腐颜填料65重量份和助剂1重量份组成；其中，硅酸/甲基硅酸锂/钠混合树脂中硅酸、甲基硅酸、氢氧化锂与氢氧化钠的摩尔比为1.4∶0.44∶5.84∶1；防腐颜填料由以...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，
申请(专利权)人：兴通力得北京科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11