水性无机涂料及制备方法技术

本发明专利技术属于防腐技术领域，本发明专利技术公开了一种水性无机涂料及制备方法，所述的水性无机富锌涂料包括粉末和液相，所述的粉末包括锌粉或铝粉；所述的液相包括硅酸钾溶液、硅溶胶、改性剂、硅丙乳液、硅烷偶联剂、锌粉、铝粉、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜料和填料。本发明专利技术的水性无机涂料具有寿命长和污染低的优点。

Water-borne inorganic coatings and their preparation methods

The invention belongs to the field of anticorrosion technology, and discloses a water-based inorganic coating and a preparation method. The water-based inorganic zinc rich coating comprises powder and liquid phase, and the powder comprises zinc powder or aluminum powder, and the liquid phase comprises potassium silicate solution, silica sol, modifier, silicone acrylic emulsion, silane coupling agent, zinc powder, aluminum powder, leveling agent, toughening agent, defoaming agent and dispersing agent. Agents, pigments and fillers. The water-borne inorganic paint of the invention has the advantages of long service life and low pollution.

【技术实现步骤摘要】
水性无机涂料及制备方法
本专利技术涉及防腐
，具体涉及一种水性无机涂料及制备方法。
技术介绍
本专利技术对于
技术介绍
的描述属于与本专利技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本专利技术的内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本专利技术在首次提出申请的申请日的现有技术。金属腐蚀是人们面临的一个十分严重而又最为普遍的问题，全世界每年因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。涂料是用于防止和延缓钢铁腐蚀最经济的方法之一，涂料在金属防腐方面有着重要的作用，然而现有的涂料存在着寿命短的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种水性无机富锌涂料及制备方法和应用，本专利技术的涂料具有较长的寿命。本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种水性无机涂料，所述的水性无机涂料为水性无机富锌涂料或水性无机富铝涂料，包括粉末和液相，所述的粉末包括锌粉或铝粉；所述的液相包括硅酸钾溶液、硅溶胶、改性剂、硅丙乳液、硅烷偶联剂、锌粉、铝粉、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜料和填料。进一步的，所述的水性无机涂料中液相与粉末的质量比为1：2-3。进一步的，所述的液相中各组分的质量比为：硅酸钾溶液：硅溶胶：改性剂：硅丙乳液：硅烷偶联剂：流平剂：增韧剂：消泡剂：分散剂：颜料：填料＝100:20-30：1-2:1-2:2-3：1-3:1-5:1-2:1-1.5：2-3:1-5。进一步的，所述的硅酸钾溶液中溶质的质量分数为34％-63％。进一步的，所述的改性剂为丙烯酸树脂；所述的流平剂为异佛尔酮和/或二丙酮醇；所述的增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或磷酸三苯酯；所述的消泡剂为矿物油和/或无机硅；所述的分散剂为多价羧酸类分散剂；所述的颜料为无机颜料；所述的填料为轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、合成硅酸钙和硅铝酸钠中的至少一种。第二方面，本专利技术实施例提供了一种水性无机涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将低模数硅酸钾溶液在温度在30～70℃下滴加硅溶胶然后滴加改性剂、偶联剂、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜和填料，高速搅拌，得到透明高模数硅酸钾溶液，将所述的高模数硅酸钾溶液的温度降至室温，滴加硅丙乳液得到所述的液相；将所述的液相与锌粉或铝粉混合得到所述的水性无机涂料。借由上述方案，本专利技术水性无机涂料及制备方法至少具备如下有益效果：本申请水性无机涂料采用硅酸盐为主要粘结剂，硅酸盐与锌粉(铝粉)在一定条件下反应交联成膜。由于锌(铝)的标准电位较钢铁低，腐蚀介质渗入时，钢铁与锌粉(铝粉)形成原电池，锌粉(铝粉)作为原电池的负极失去电子，钢铁作为正极得到电子而获得保护。另外，溶解出来的锌离子(铝离子)与腐蚀介质中的阴离子结合而形成碱式锌盐(铝盐)和锌铁复盐(铝铁复盐)，它们填满涂膜的裂缝，而达到隔离防锈的目的。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步的详细介绍，应当理解，实施例是为了本领域技术人员更容易理解本专利技术的技术方案，而不能作为本专利技术保护范围的限定。在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本专利技术的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本专利技术也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本专利技术也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。第一方面，本专利技术实施例提供了一种水性无机涂料，所述的水性无机涂料为水性无机富锌涂料或水性无机富铝涂料，包括粉末和液相，所述的粉末包括锌粉或铝粉；所述的液相包括硅酸钾溶液、硅溶胶、改性剂、硅丙乳液、硅烷偶联剂、锌粉、铝粉、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜料和填料。在本专利技术的一些实施例中，所述的水性无机涂料中液相与粉末的质量比为1：2-3。在本专利技术的一些实施例中，所述的液相中各组分的质量比为：硅酸钾溶液：硅溶胶：改性剂：硅丙乳液：硅烷偶联剂：流平剂：增韧剂：消泡剂：分散剂：颜料：填料＝100:20-30：1-2:1-2:2-3：1-3:1-5:1-2:1-1.5：2-3:1-5。在本专利技术的一些实施例中，所述的硅酸钾溶液中溶质的质量分数为34％-63％。在本专利技术的一些实施例中，所述的改性剂为丙烯酸树脂；所述的流平剂为异佛尔酮和/或二丙酮醇；所述的增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或磷酸三苯酯；所述的消泡剂为矿物油和/或无机硅；所述的分散剂为多价羧酸类分散剂；所述的颜料为无机颜料；所述的填料为轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、合成硅酸钙和硅铝酸钠中的至少一种。第二方面，本专利技术实施例提供了一种水性无机涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将低模数硅酸钾溶液在温度在30～70℃下滴加硅溶胶然后滴加改性剂、偶联剂、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜和填料，高速搅拌，得到透明高模数硅酸钾溶液，将所述的高模数硅酸钾溶液的温度降至室温，滴加硅丙乳液得到所述的液相；将所述的液相与锌粉或铝粉混合得到所述的水性无机涂料。下面结合具体实施例来对本专利技术方案作进一步详细阐述：水性无机涂料的制备方法：仪器高速搅拌器；温度控制仪；电子天平；柔韧性测定器；漆膜冲击试验器；干燥试验器等。原材料硅酸钾溶液、硅溶胶——安阳怡合化工有限公司；改性剂(WE)——河南特种防腐工程材料有限公司；硅丙乳液——河南特种防腐材料有限公司；硅烷偶联剂——天津市试剂有限公司；锌粉——中国有色金属进出口总公司葫芦岛锌业铝粉——中国有色金属进出口总公司西南铝业流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜、填料等马口铁片、钢板等。方法富锌(富铝)涂料的制备将一定量的低模数硅酸钾溶液倒入三口烧瓶中，控制温度在30～70℃，在搅拌下滴加计量的硅溶胶。滴加完毕，继续向体系中滴加计量的改性剂或偶联剂、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜、填料等，高速搅拌，得到透明高模数硅酸钾溶液。停止加热，当体系温度降至室温时，滴加定量的硅丙乳液得到液料组分。在此基础上，加入锌粉(铝粉)，形成高摩尔比水性无机富锌(富铝)涂料。液料稳定性测试将液料组份放入50℃烘箱中，考察组分的储存稳定性。漆膜性质的测定漆膜性能的测定参见HG/T3668—2009。影响高模数硅酸钾溶液制备的因素温度的影响在30～70℃范围内合成了系列高模数硅酸钾水溶液，考察温度对体系反应程度的影响，考察结果如表1所示。表1合成温度对高模数硅酸钾溶液的影响由表1可知，温度刘高模数硅酸钾溶液的制备有较大影响。温度较低时，滴入的硅溶胶与硅酸钾反应不完全析出白色絮状沉淀；温度较高时，反应体系不稳定也有沉淀生产。50℃是制备高模数硅酸钾的最佳温度，溶解/增长反应能平稳进行。改性剂和偶联剂的影响改性不同种类偶联剂对制备稳定的高模数硅酸钾溶液有较大影响。结果如表2所示。表2改性剂对高模数硅酸钾溶液透明度和稳定性的影响由表2可知，未加入改性剂，合成的高模数硅酸钾溶液在高温(50℃)时的贮存稳定性不佳，6d便凝胶硬化。环氧基硅烷的加入略微提高高模数硅酸钾溶液的稳定性，甲基硅烷的效果优于环氧基硅烷，可能是因为甲基硅烷的水解产物与硅酸钾的胶体反应更完全，减缓了体系的凝胶化过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性无机涂料，其特征在于，所述的水性无机涂料为水性无机富锌涂料或水性无机富铝涂料，包括粉末和液相，所述的粉末包括锌粉或铝粉；所述的液相包括硅酸钾溶液、硅溶胶、改性剂、硅丙乳液、硅烷偶联剂、锌粉、铝粉、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜料和填料。

【技术特征摘要】
1.一种水性无机涂料，其特征在于，所述的水性无机涂料为水性无机富锌涂料或水性无机富铝涂料，包括粉末和液相，所述的粉末包括锌粉或铝粉；所述的液相包括硅酸钾溶液、硅溶胶、改性剂、硅丙乳液、硅烷偶联剂、锌粉、铝粉、流平剂、增韧剂、消泡剂、分散剂、颜料和填料。2.根据权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述的水性无机涂料中液相与粉末的质量比为1：2-3。3.根据权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述的液相中各组分的质量比为：硅酸钾溶液：硅溶胶：改性剂：硅丙乳液：硅烷偶联剂：流平剂：增韧剂：消泡剂：分散剂：颜料：填料＝100:20-30：1-2:1-2:2-3：1-3:1-5:1-2:1-1.5：2-3:1-5。4.根据权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述的硅酸钾溶液中溶质的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：武为民，李清，白冬军，范春明，王硙，刘冀川，
申请(专利权)人：北京燃气用户服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11