本发明专利技术属于水性防腐涂料技术领域，具体公开了一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆及其涂装方法。该底漆由主漆和固化剂组成，其中主漆由6.8～8.8％的水性胺类环氧固化剂、2.0～3.6％的丙二醇丁醚、1.0～3.6％的丙二醇甲醚醋酸醋、24.0～32.0％的500目球状锌粉、38.0～46.0％的800目片状锌粉、3.0～7.0％的滑石粉、4.0～6.0％的防锈颜料、0.1～0.5％的分散剂、0.1～0.5％的聚醚硅氧烷共聚物消泡剂、0.1～0.3％的非有机硅类消泡剂、0.6～1.2％的凹凸棒土、0.8～1.4％的膨润土、0.4～1.0％的气相二氧化硅以及2.0～5.8％的其它组分组合而成；固化剂由42.0～48.0％的环氧丙烯酸杂化乳液、45.0～51.0％的固体环氧树脂水性分散体，1.0～3.0％的防闪锈剂，0.4～0.8％的增稠剂和2.5～6.3％的水组成；各组分的重量百分比之和为100％。分比之和为100％。
【技术实现步骤摘要】
一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆及其涂装工艺
[0001]本专利技术属于水性防腐涂料
，具体涉及一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆及其涂装方法。
技术介绍
[0002]环氧富锌底漆作为一种常用的重防腐涂料，以优异的物理机械性能和防腐性能得到广泛的应用，其防腐机理主要是利用单质锌粉的活性大于铁的特性，达到牺牲阳极、对钢铁等金属基材进行阴极保护的目的。目前，在船舶、化工、集装箱、机场、体育馆、储罐、管道、桥梁等钢结构上应用广泛，年市场超过40万吨。而主体市场上使用的富锌涂料仍然是溶剂型环氧富锌底漆，溶剂型环氧富锌底漆溶剂挥发量大、环境污染严重，使用的溶剂不但对施工人员的身体健康有很大损害，而且还易燃易爆，存在很大的安全隐患。
[0003]水性涂料是以水全部或部分代替有机溶剂作为分散介质的一类涂料，在生产和施工中有机溶剂的挥发量大为减少，是环保涂料的一个重要发展方向。由于大气环境污染严重，目前世界各国正在不断出台环保法规以限制VOC(挥发性有机化合物)的排放。在各类环保法律、法规的推动下，市场对低VOC水性涂料的需求更加迫切。
[0004]当前市场上常见的水性环氧富锌底漆多为三组分体系，施工工艺复杂，给现场施工喷涂造成了极大的不便；而为数不多的双组分水性环氧富锌底漆体系更是受到国外技术的封锁，涂料性能普遍有待提高。工业重防腐环境下使用的水性环氧富锌底漆，普遍存在储存稳定性差、施工易流挂、干燥速度较慢、耐水性差、防腐年限较短等缺陷，不适于在C4 (腐蚀级别高，中等含盐度的工业区和沿海区域)以上的腐蚀环境中使用。
[0005]本专利技术就是基于这种情况做出的。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的针对现有本专利技术针对外海污水处理钢结构装备，专门提供了一种在含盐度较高、腐蚀环境苛刻的条件下使用的高性能长效型水性环氧富锌底漆，该底漆产品具有优异的防沉性能，贮存稳定性好，抗流挂性强，干燥速度快，漆膜耐水性好，耐盐雾性能优异，产品与配套的水性环氧中涂漆、水性聚氨酯面漆搭配使用，可实现10年以上 (含10年)的使用寿命。本专利技术的另一个目的是提供所述高水性环氧富锌底漆的涂装方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0008]一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，由以下重量百分比的主漆和固化剂组成：
[0009]主漆
[0010][0011][0012]其中各组分的重量百分比之和为百分之百；
[0013]固化剂
[0014][0015]其中各组分的重量百分比之和为百分之百；
[0016]所述主漆中的水性胺类环氧固化剂为水可乳化的脂肪族多聚胺加成化合物。
[0017]本专利技术中，所述主漆中的水性胺类环氧固化剂选自美国湛新提供的胺类固化剂BECKOPOXTMEH 2150w/70EP。该固化剂可搭配固体环氧树脂分散体、环氧乳液等树脂一起使用，在室温条件下漆膜能快速固化，具有极好的耐水性和耐盐雾性能。
[0018]本专利技术中，所述主漆中丙二醇丁醚，丙二醇甲醚醋酸醋为成膜助剂。
[0019]本专利技术中，所述主漆中的锌粉采用500目球状锌粉和800目片状锌粉。
[0020]片状锌粉具有屏蔽作用强、抗沉降性好、锌粉用量少等优点，但片状锌粉不容易分散；球状锌粉屏蔽作用较弱、抗沉降性稍差，但比片状锌粉更容易分散。在漆膜厚度相同和总锌粉用量一定的情况下，随着球状锌粉与片状锌粉重量比的增高，水、氧、离子在涂层中更容易扩散，屏蔽效果比较差，涂层的防腐性能相对差一些。反之，随着球状锌粉与片状锌粉重量比的下降，片状锌粉的含量相对增多，在相同漆膜厚度情况下，球状锌粉只有几层，而片状锌粉可以达到上百层，在涂层中形成平行搭接、交叠排列的体系，从而减少了涂层的孔隙度，提高了涂层的屏蔽性能，显著减少水、氧、离子在涂层中的扩散，涂层耐腐蚀性能大大改善。然而，当球状锌粉与片状锌粉的比例降低至一定重量比之下，颜料基本是以片状锌粉为主，片状结构减少了水、氧、离子在涂层中的扩散，表现出耐水性逐渐变好，但是片状锌粉比球状锌粉失效速度快，因此耐盐水和耐盐雾性能反而变差。综合考虑上述原因，为进一步提高水性富锌底漆的高耐性，确定球状锌粉与片状锌粉的比例为(0.4～ 0.8):1。
[0021]本专利技术中，所述主漆中的滑石粉为粒径为1250目的片状滑石粉，滑石粉在本专利技术中充当填料的作用。
[0022]为了降低锌粉的含量，减少成本，同时减少焊接切割时产生的锌雾，改善工作环境，在耐盐雾方面，滑石粉性能较好。这是因为其片状结构能有效地阻止盐雾渗透到钢板，从而延缓了腐蚀时间。添加3.0～ 7.0％滑石粉作为体系填料，既能有效降低体系成本，又不影响防腐性能，甚至一定程度地延缓了腐蚀时间。
[0023]本专利技术中，所述主漆中的防锈颜料为纳米级正磷酸铁。所述的纳米级正磷酸铁，是一种来源广泛的新型高效无毒防锈颜料，可替代重量百分比为20％的锌粉，极大程度地提高水性环氧富锌底漆的防腐蚀能力。
[0024]本专利技术研究发现，一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆使用球状锌粉、片状锌粉拼搭纳米级正磷酸铁进，可获得优异的防腐性能。究其机理如下：1)化学保护：采用牺牲(阳极)锌来保护(阴极)钢铁基体；2)屏蔽防护：涂层中锌片形成平行搭接、交叠排列形成迷宫效应，并且利用纳米级正磷酸铁的在孔径中的填充，减少了涂层的孔隙度，腐蚀介质不能通过鳞片渗透，也不能绕过鳞片沿着鳞片径渗入，所以耐腐蚀增强；3)自修复：正磷酸铁水解能产生正磷酸根活性因子，与涂件金属表面的金属离子作用形成致密的非动态络合物保护膜，阻止水分及空气的侵蚀，消耗腐蚀介质的同时也阻止了其进一步的渗透。
[0025]本专利技术，采用4.0～6.0％(质量分数)的纳米级正磷酸铁与锌粉复合使用制成的水性环氧富锌底漆，不仅有耐盐雾性好、防腐蚀性能强、防沉效果极佳等优良性能，还有显著降低成本、应用领域广等明显优势，可对水性重防腐涂料的迅速推广起到积极的作用。
[0026]本专利技术中，所述主漆中的分散剂为高分子聚合物型分散剂，进一步地，优选美国湛新的高分子量分散剂AdditoL VXW 6208/60。
[0027]本专利研究了高分子聚合物型、聚羧酸盐型和有机磷酸酯型分散剂对涂膜耐性的影响。采用高分子聚合物型分散剂时，涂膜的综合耐性最好，其初期耐水性不低于480h，为聚羧酸盐型分散剂的10倍、有机磷酸酯型分散剂的2.9倍；涂膜耐盐雾性3000h不起泡、不生锈，约为聚羧酸盐型分散剂的7.5倍、有机磷酸酯型分散剂的5倍。这是由于高分子聚合物型分散剂本身的耐水性较好，且其与环氧树脂及胺固化剂的相容性更好，在兼具了分散性能
的同时具有优异的耐水性。
[0028]本专利技术中，所述主漆中聚醚硅氧烷共聚物消泡剂选自迪高(中国) 有限公司提供的Foamex 810消泡剂。该助剂在研磨阶段加入，消泡效果优异，且具有非常好的相容性和突出的中短期(1年以内)消泡效能。
[0029]所述非有机硅类消泡剂选自迪高(中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于由以下重量百分比的主漆和固化剂组成：主漆其中各组分的重量百分比之和为百分之百；固化剂固化剂其中各组分的重量百分比之和为百分之百；所述主漆中的水性胺类环氧固化剂为水可乳化的脂肪族多聚胺加成化合物。
2.根据权利要求1所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述主漆中水性胺类环氧固化剂选自美国湛新提供的胺类固化剂BECKOPOX
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EH 2150w/70EP。3.根据权利要求1所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述主漆中500目球状锌粉与800目片状锌粉的重量比为(0.4～0.8):1。4.根据权利要求1所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述主漆中的防锈颜料为纳米级正磷酸铁；所述分散剂选自美国湛新的高分子量分散剂AdditoL VXW 6208/60。5.根据权利要求1所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述凹凸棒土为中山市永丰化工有限公司提供的凹凸棒土；所述膨润土选用ELEMENTIS提供的BENTONE EW NA膨润土；所述气相二氧化硅为卡博特提供的气相二氧化硅M
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5；所述凹凸棒土、膨润土及气相二氧化硅按重量比(1.0～1.5):(1.2～1.8):1复配。6.根据权利要求1所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在于：所述环氧丙烯酸杂化乳液与固体环氧树脂水性分散体按重量比(0.8～1.2):1混合。7.根据权利要求6所述的外海污水处理装备用水性环氧富锌底漆，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小文，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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