[发明专利]一种环保型高效防水防腐冷喷锌涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型高效防水防腐冷喷锌涂料及其制备方法，属于钢结构重防腐涂料技术领域。

背景技术

金属腐蚀给全球带来严重损失，全世界每年金属总产量的20％～40％(相当于1亿吨以上)的金属被腐蚀损耗。工业发达国家每年因为金属腐蚀造成的经济损失占国民生产总值的2％～4％，如果再加上因腐蚀而造成的停工和事故等间接损失，数字将会更加惊人。

大部分厂家，还在大量使用醇酸、铁红、氯化橡胶等低效、耗资源、高毒性的第一代防腐材料，国家已有相应法规限制使用此类涂料。传统防腐涂料以屏障保护原理为主一般寿命在2～8年不等，每年存在巨量的防腐翻新工程。多次投入防腐的造价超过钢铁造价屡见不鲜，大桥防腐年头从桥头刷到桥尾已是年末也不是新闻。

越来越多的厂家开始采用阴极防护类材料(热镀锌、热喷锌、富锌涂料、外接阳极等)复合防护，在大多数场合，具有较好防腐性能，属于第二代防腐材料。但鉴于这些工艺存在施工难度大、环境污染重、能耗高、锌层受损难修复等弊端，使得推广受限。

更加优异的新材料新工艺，带来更好的防护效果，更好的经济效益，现在发明人经过不懈努力终于研制出第三代防腐——冷喷锌。

冷喷锌是一种优质的重防腐材料。它由纯度高于99％的锌粉、挥发性溶剂和特殊有机粘结剂三部份组成。冷喷锌镀层干膜中含锌量达96％以上。它之所以是重防腐材料，能有效保护钢铁不受腐蚀，因冷喷锌有在防腐蚀机理上有三个理由：

1、阴极保护作用

冷喷锌的镀层主要是通过电化学保护来阻止钢铁腐蚀。根据电化学腐蚀理论，在腐蚀电池中始终是电极电位较低的阳极受腐蚀。当外界环境存在电化学腐蚀条件时，冷喷锌涂层中的金属锌是阳极被腐蚀，而基体金属铁(阴极)受到保护。

在Zn/Fe腐蚀电池中

阳极Zn标准电极电位EZn＝-0.763V

阴极Fe标准电极电位EFe＝-0.409V

电池的电动势E6＝-0.409-(-0.763)＝0.354

2、锌盐的保护作用：

锌粉是一种化学活性物质，随着冷喷锌涂层中锌粉的腐蚀，在涂层表面形成锌盐及锌的终合物，主要是碱式碳酸锌2ZnCO₃·3Zn(OH)₂，这些生成物是极难溶的稳定化合物，并沉积在涂层表面，防止了氧，水和盐类的侵蚀，而且不导电，从而起到防锈效果，使金属基体得到保护。

3、有机树脂的屏蔽作用

冷喷锌材料内含有特殊有机树脂，成膜以后，也像重防腐涂料的涂层一样，可以阻止或抑制水、氧和离子透过涂层，使腐蚀介质与钢材隔离，冷喷锌涂层屏蔽作用也会使钢铁的腐蚀速度减慢。

从冷喷锌的腐蚀机理的分析，可见它是具有较强的防腐蚀能力。依据ISO12944标准中有关腐蚀环境和各种环境中质量最大损失率来计标，理论上测标，单独成膜的60um冷喷锌的涂层防护年限见表一。

表一

计算公式：

备注：1um锌层＝7.2g/m²；96％为冷喷锌含锌量；0.8为折减数；

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种环保型高效防水防腐冷喷锌涂料，既要有良好的附着力和防腐蚀等底漆性能，又要具有而漆良好的耐候性能，如附着力主6Mpa，耐中性盐水3000小时，耐中性盐雾3000小时，耐人工加速老化1000小时.

一种环保型高效防水防腐冷喷锌涂料，由A、B和C三种原料制成，其中A、B和C的重量之比为(10-4)∶2∶3；

A组分由以下组分组成：

锌粉        50-60％，

填充物      20-30％，

三元共聚物  10-20％，

有机树脂    10-20％，

A组分中各个组分之和为100％；

B组分由以下组分组成：

成膜助剂  35-55％，

消泡剂    15-25％，

乳化剂    10-20％，

引发剂    5-10％，

流平剂    10-20％，

B组分中各个组分之和为100％；

C组分由以下组分组成：

导电聚苯胺  20-30％

有机溶剂    50-70％

滑石粉      10-20％