[发明专利]新型水性富锌防腐涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料材料领域，更具体涉及一种用于金属材料表面的新型水性富锌防腐涂料。

背景技术

目前，用于金属防腐的涂料含锌组合物中多以硅酸乙酯水解产物作为粘结剂和超细锌粉组成。虽然涂层固化后无有害物质(成膜后主物质为无机硅酸锌)但其配方体系中含有大量的有机溶剂，在施工过程中挥发、排放，不仅严重污染环境，危害施工人员健康，而且在储存、运输过程中存在安全隐患，故其使用受到限制。

还有一种是以水溶性的无机粘合剂和超细锌粉组成的含锌涂料，其常见问题是存在耐候性差、附着力差的涂膜易龟裂的缺点，解决该问题的方法是提高硅酸钾中硅与钾的摩尔比(一般大于4)。专利申请CN1840586A公开了一种水性无机硅酸盐富锌底漆，其以锌粉、无机硅酸盐为主要原料和其他助剂制成；包括60％～80％的锌粉、基料20％～40％。其中公开的硅酸盐模数为3.4～4.8∶1。但由于高摩尔比硅酸钾直接制备困难，多采用在一定条件下外加硅溶胶的方法，而这一方法制成的粘合剂制备手续复杂、成本高。

第三种是采用较低摩尔比的硅酸钾溶液、水、助剂和锌粉混合组成的组成物。中国专利申请CN1676550A公开了一种水溶性富锌防腐涂料，它是采用较低摩尔比的硅酸钾溶液、水、助剂和锌粉混合组成的组合物。其中硅酸钾的SiO₂/K₂O摩尔比为2～4。但由于其分散润湿不充分，屏蔽性及综合性能不全面且低粘度存在的弊病不利于涂料施工。

发明内容

本发明的目的是针对现有同类涂料存在的种种问题而提供的一种制备手续简便、节省材料、性能稳定的环保型水性无机富锌防腐涂料。

为了达到上述目的，本发明提供了一种水性无机富锌防腐涂料，由甲、乙组分组成，其特征在于，以该涂料总重量百分比计包含：

甲组分：

锌粉                          50-56％

触变剂                        10-15％

乙组分：

硅酸钾                        8-10％

水                            17-20％

增稠剂                        1-2％

助剂                          4-7％。

使用时甲、乙组分混合即得水性富锌防腐涂料。

该涂料中锌粉的有效锌即金属锌含量>95％，细度≤10μm；乙组分中硅钾摩尔比SiO₂:K₂O为2～4；增稠剂为羟甲基纤维素钠、海藻酸钠或甲基纤维素，例如购自山东瑞泰纤维素公司的羟甲基纤维素钠；助剂为改性有机膨润土(天津市华联有机陶土化工厂)或六甲基二硅氧烷。所述的触变剂为纳米二氧化硅(北京航天赛德科技发展有限公司)或氢化蓖麻油，并优选纳米二氧化硅。

在本发明优选的实施方式中，本发明的水性富锌防腐涂料以该涂料总重量百分比计包含：

甲组分：

锌粉                         53.6％

触变剂                       13.4％

乙组分：

硅酸钾                       8.2％

水                           18.53％

增稠剂                       1.65％

助剂                         4.62％

使用时甲、乙组分混合即得水性富锌防腐涂料。

本发明采用水溶性硅酸盐作为主要的成膜物质，大量单分子结构的硅酸中的活性羟基分别与锌和铁发生交联聚合反应，吸收空气中的二氧化碳，形成性能优异的、坚硬的、以硅氧键连接的网状硅酸锌络合物涂层。涂层与钢铁基体之间的强结合力使其(涂层)固结在钢铁表面，对钢铁起到长效的保护作用。