本發明涉及防腐涂料領域，尤其涉及一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料及其噴涂工藝。
背景技術：
聚氨酯材料是一種高分子材料，被譽為“第五大塑料”，聚氨酯材料具有機械強度大，耐磨性能好，粘結性強，彈性好，耐候耐油耐老化等優異的性能，可用作涂料、膠黏劑、密封劑、彈性體、泡沫棉等。其中，聚氨酯的一個重要應用就是涂料，聚氨酯涂料具有良好的機械性能和較高的固體含量，可以在添加其他功能性助劑的情況下保持較好的使用性能。聚氨酯富鋅涂料，鋅粉占干膜質量的74％以上，是一種優異的防腐涂料，廣泛應用在鐵制品的表面防腐領域。聚氨酯富鋅涂料的防腐機理是利用鋅的還原性比鐵強，在腐蝕的環境中優先被氧化從而對鐵質表面形成電化學防護，為了達到防腐的目的，涂料中鋅粉含量必須保持較高的比重，但是，涂料表面的每一部分不可能處于相同的環境，因此涂料中的鋅粉被腐蝕的程度不均勻，某些區域的鋅粉被腐蝕的程度較高之后不僅會出現防腐能力降低，還會發生涂料脫落的情況，從而使涂料喪失了防腐的功能。
技術實現要素：
本發明針對聚氨酯富鋅涂料中鋅粉被腐蝕的程度不均勻而出現的涂料防腐能力降低甚至脫落的問題，提供一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料及其噴涂工藝。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
其中，所述異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體是tdi型或mdi型中的一種。
進一步，所述烷氧基硅烷為三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和甲基三丙氧基硅烷中的一種。
進一步，所述丙烯酸鋅為粉末狀，所述鋅粉為納米級鋅粉。
本丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料的有益效果是：丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料中鋅粉的質量分數為35-40％，遠低于常規聚氨酯富鋅涂料中鋅粉的含量，鋅粉含量低的聚氨酯涂料附著性會更強，此外，在涂料中加入丙烯酸鋅，其作用為一方面使聚氨酯交聯，增加涂料的穩定性，另一方面鋅離子的加入會在涂料中形成離子通道，使涂料中的鋅粉被均勻腐蝕，避免了涂料局部因鋅粉過度消耗而發生的脫落，延長了涂料的使用壽命。
本發明還公開了使用上述丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料進行噴涂的噴涂工藝，其步驟為：
1)制備a組分：按重量份稱取異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體和烷氧基硅烷混合均勻，攪拌反應得液體狀聚氨酯預聚體，按重量份稱取鋅粉，加入所得聚氨酯預聚體中，攪拌均勻，置入攪拌釜中真空脫泡制得a組分；
2)制備b組分：按重量份稱取丙烯酸鋅和水，將丙烯酸鋅溶解在水中得丙烯酸鋅水溶液；
3)噴涂面預處理：將噴涂面用稀鹽酸噴洗除銹，打磨平整后接直流電負極；
4)噴涂a組分：將a組分裝入噴槍，將噴槍連接步驟3)所用直流電的正極，噴槍噴口垂直距噴涂面10-20cm以10cm/s噴涂一次，晾干；
5)噴涂b組分：將b組分裝入噴槍，將噴槍連接步驟3)所用直流電的正極，噴槍噴口垂直距晾干后的a組分表面10-20cm以10cm/s噴涂一次；
6)壓膜：將噴涂面置入50℃氮氣流中，用聚四氟乙烯滾筒對涂面均勻滾壓3-5次，噴涂完成。
其中，步驟1)中異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體和烷氧基硅烷混合后發生反應，生成液體狀聚氨酯預聚體，可以通過改變烷氧基硅烷的種類和用量來控制液體狀聚氨酯預聚體的粘度，以適應噴涂需要；步驟5)中，將丙烯酸鋅水溶液噴涂在a組分上之后，水會和液體狀聚氨酯預聚體發生反應，生成聚氨酯，丙烯酸鋅會使聚氨酯交聯進而附著在涂覆面上。
進一步，制備a組分時，在加入鋅粉后還可以加入10-15質量份的增稠劑，所述增稠劑為羧甲基纖維素或羥乙基纖維素中的一種。
進一步，所述直流電電壓為50-100v。
本噴涂工藝的有益效果是：噴涂各組分均為液態且粘度可控，基本不使用助劑，環境負擔較小，使用電壓較小的直流電即可使各組分在噴涂面分布均勻，易于操作。
具體實施方式
以下結合實例對本發明進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
實施例1
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
實施例2
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
實施例3
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
實施例4
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
實施例5
一種丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料，由以下重量份的原料組成：
以上實施例丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料的噴涂工藝，包括以下步驟：
1)制備a組分：按重量份稱取異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體和烷氧基硅烷混合均勻，攪拌反應得液體狀聚氨酯預聚體，按重量份稱取鋅粉，加入所得聚氨酯預聚體中，如需加入增稠劑，則按重量份稱取增稠劑，最后加入增稠劑，攪拌均勻，置入攪拌釜中真空脫泡制得a組分；
2)制備b組分：按重量份稱取丙烯酸鋅和水，將丙烯酸鋅溶解在水中得丙烯酸鋅水溶液；
3)噴涂面預處理：將噴涂面用稀鹽酸噴洗除銹，打磨平整后接直流電負極；
4)噴涂a組分：將a組分裝入噴槍，將噴槍連接步驟3)所用直流電的正極，噴槍噴口垂直距噴涂面10-20cm以10cm/s噴涂一次，晾干；
5)噴涂b組分：將b組分裝入噴槍，將噴槍連接步驟3)所用直流電的正極，噴槍噴口垂直距晾干后的a組分表面10-20cm以10cm/s噴涂一次；
6)壓膜：將噴涂面置入50℃氮氣流中，用聚四氟乙烯滾筒對涂面均勻滾壓3-5次，噴涂完成。
將上述實施例所得涂料樣本與常規聚氨酯富鋅涂料樣本制成邊長20cm的正方形，一半置入稀鹽酸或濃縮海水中，另一半在空氣中，觀察各涂料腐蝕結果如表1所示。
表1.各涂料腐蝕結果對比表
在稀鹽酸中，各涂料均出現嚴重的腐蝕甚至鼓泡或脫落，常規聚氨酯富鋅涂料樣本在鹽酸中的腐蝕嚴重但空氣中的部分卻沒有變化；實施例1-5的涂料樣本空氣中部分卻出現了可見腐蝕現象，且由液面向上腐蝕程度遞減。
在濃縮海水中，常規聚氨酯涂料樣本出現可見腐蝕且未出現鼓泡或脫落，空氣中部分無變化；實施例1-5結果都是出現輕微的腐蝕且整個樣本腐蝕均勻，且均未見鼓泡或脫落。
從上述實驗結果可以看出，與常規聚氨酯富鋅涂料相比，本發明丙烯酸鋅-鋅聚氨酯防腐涂料不僅具有與聚氨酯富鋅涂料相同的防腐功能，還具有分散腐蝕的能力，其原因就是本發明涂料中添加了丙烯酸鋅，涂料中均勻分布的鋅離子可以把電流均勻分散在整個涂料中，使涂料中每一部分的鋅粉都參與電化學反應，因此提高了涂料的防腐能力和使用壽命。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。