一種水性富鋅油漆及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油漆，特別涉及一種富鋅水性油漆及其制備方法，屬于油漆化工領域。
【背景技術】
[0002]金屬腐蝕是人們面臨的一個十分嚴重而又最為普遍的問題，全世界每年因腐蝕造成的經濟損失約占各國GDP的2%-4%，因腐蝕而報廢的金屬達億噸以上。金屬的銹蝕是最常見的腐蝕形態。腐蝕時，在金屬的界面上發生了化學或電化學多相反應，使金屬轉入氧化(離子)狀態，這會顯著降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學性能，破壞金屬構件的幾何形狀，增加零件間的磨損，惡化電學和光學等物理性能，縮短設備的使用壽命，甚至造成火災、爆炸等災難性事故。
[0003]鋼鐵腐蝕作為最常見的一種金屬腐蝕，據統計，每年由于腐蝕而直接損耗的鋼鐵，約占鋼鐵年產量的四分之一。人們通過各種方式來延緩鋼鐵的腐蝕速度，如改進基材、選用防腐蝕材料、增加金屬鍍層、添加緩蝕劑、采用電化學保護。人們通過向純金屬中添加其他物質來抑制或者阻止金屬的腐蝕，取得了不同程度的成功。但向鐵中所添加的微量物質可能加快腐蝕的速度，且采用不容易發生腐蝕的材料解決腐蝕問題的缺點在于與原來的金屬相比，其物理性能往往會有所缺失，或者由于合金的成本而導致成本增加。因此最常用的防腐方式就是給需要保護的金屬外加一個有耐受能力的表面涂層(或者敷層)。此類涂層所使用的材料各不相同，但常用的是油漆涂料。普通防腐蝕涂料一方面含有大量有機溶劑，溶劑型涂料在生產及施工階段，會有大量的溶劑釋放到空氣中，不僅危害施工人員的身體健康，而且造成環境污染。另一方面，普通油漆只是簡單覆蓋隔絕空氣，防腐作用不強。
[0004]本發明通過研制一種水性富鋅油漆，涂覆在鋼鐵表面，從而大大延長鋼結構的使用壽命。該油漆采用高模數硅酸鹽為基料，通過硅酸鹽與鋅粉在一定條件下反應交聯成膜，由于鋅的標準電位較鋼鐵低，腐蝕介質滲入時，鋼鐵與鋅粉形成原電池，鋅粉作為原電池的負極失去電子，鋼鐵作為正極得到電子而獲得保護。另外，溶解出來的鋅離子與腐蝕介質中的陰離子結合而形成堿式鋅鹽和鋅鐵復鹽，填滿涂膜的裂縫，而達到隔離防腐蝕的目的。且由于是水性油漆，避免有機溶劑危害施工人員的健康，具有環保作用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種水性富鋅油漆及其制備方法。
[0006]為實現這一目的，該油漆包括以下質量份數的原料:
硅酸鈉3%-5% ；
硅溶膠20%-50% ；
硅烷偶聯劑7%-10% ；
硅丙乳液 20%-30% ；
超細鋅粉 20%-30% ； 一種水性富鋅油漆的制備工藝包括如下步驟:
⑴將一定量的硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，溫度控制在30-70°C ；
⑵在不停的攪拌下，緩慢滴加計量的硅溶膠，使其充分混合；
⑷再往容器中加入一定計量的硅烷偶聯劑，高速攪拌；
⑷停止加熱，當溫度降至室溫時，加入硅丙乳液；
(5)最后添加適量的超細鋅粉，持續攪拌10-15分鐘即可得一種水性富鋅油漆。
[0007]本發明具有下列優點和特性:
⑴硅酸鈉價格低廉、材料易得、成本低；
⑵該制備工藝要求不高且節能、環保；
⑶制備的油漆機械性能好、施工方便。
【具體實施方式】
[0008]實施例一:
取30g硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，溫度控制在40-50°C，并不停的攪拌，再緩慢滴加300g硅溶膠，使其充分混合均勻，然后再往容器中加入70g的硅烷偶聯劑，高速攪拌，攪拌均勻后，停止加熱，待溫度降至室溫時，加入300g硅丙乳液，最后添加300g鋅粉，持續攪拌10-15分鐘即可得一種水性富鋅油漆。
[0009]實施例二:
取40g硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，溫度控制在40-50°C，并不停的攪拌，再緩慢滴加400g硅溶膠，使其充分混合均勻，然后再往容器中加入60g的硅烷偶聯劑，高速攪拌，攪拌均勻后，停止加熱，待溫度降至室溫時，加入300g硅丙乳液，最后添加200g鋅粉，持續攪拌10-15分鐘即可得一種水性富鋅油漆。
[0010]實施例三:
取50g硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，溫度控制在50-60°C，并不停的攪拌，再緩慢滴加400g硅溶膠，使其充分混合均勻，然后再往容器中加入10g的硅烷偶聯劑，高速攪拌，攪拌均勻后，停止加熱，待溫度降至室溫時，加入250g硅丙乳液，最后添加200g鋅粉，持續攪拌10-15分鐘即可得一種水性富鋅油漆。
【主權項】
1.一種水性富鋅油漆的制備方法，其特征在于包括以下步驟: ⑴將一定量的硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，溫度控制在30-70°C ； ⑵在不停的攪拌下，緩慢滴加計量的硅溶膠，使其充分混合； ⑶再往容器中加入一定計量的硅烷偶聯劑，高速攪拌； ⑷停止加熱，當溫度降至室溫時，加入硅丙乳液； (5)最后添加適量的超細鋅粉，持續攪拌10-15分鐘即可得一種水性富鋅油漆。
2.根據權利要求1所述的一種水性富鋅油漆的制備方法，其特征在于所述添加的硅酸鈉溶液的質量分數為3%-5%，硅溶膠質量份數為20%-50%，硅烷偶聯劑質量份數為7%-10%，硅丙乳液質量份數為20%-30%，超細鋅粉質量份數為20%-30%。
【專利摘要】本發明公開了一種水性富鋅油漆及其制備方法，其制備方法是將一定量的硅酸鈉溶液倒入容器中加熱，在不停的攪拌下，滴加硅溶膠，使其混合，再加入一定計量的硅烷偶聯劑，高速攪拌，停止加熱，待溫度降至室溫時，加入硅丙乳液，最后添加適量的超細鋅粉，持續攪拌一段時間即可得一種水性富鋅油漆。該油漆原料價格低廉，成本低，節能、環保且施工方便。
【IPC分類】C09D133-04, C09D7-12, C09D5-10
【公開號】CN104877498
【申請號】CN201510265078
【發明人】曾文江
【申請人】曾文江
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月22日