[发明专利]一种有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及防腐涂料制备领域，尤其涉及一种有机‑无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂及其制备方法和用途。先使用双酚F环氧树脂、聚氨酯与丙烯酸己内酯制备新型环氧树脂，之后制备硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅和稳锈活性填料浆液，将这三者混合得到有机‑无机杂化的冷涂锌专用树脂，将这种专用树脂用于制备环保型冷涂锌防腐涂料。本发明制备的环保型冷涂锌防腐涂料具有环保、施工难度小、防水性能好、韧性好、附着力强、耐盐雾性高、锌粉不凝结等优点。

技术领域

本发明涉及防腐涂料制备领域，尤其涉及一种有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂及其制备方法和用途。

背景技术

在建筑行业中，随着钢结构的推广与应用，钢结构的腐蚀与防护受到了高度的重视。目前，国内外主要采用在钢结构表面镀锌的方式，这种防护方式主要有热镀锌(或称热浸锌)、热喷锌、电镀锌及冷喷锌。虽然这些镀锌技术都具有很强的防腐能力，但也存在成本高、耗能大、污染严重等缺点。随着环保要求的逐步提高，这些镀锌技术已经不能满足环保部门以及人们对居住环境的要求。

冷涂锌涂料是一种特殊的单组份富锌涂料，是替代传统的热镀锌、电镀锌及冷喷锌的最佳材料。其防腐机理有：屏蔽作用、电化学防护、涂膜自修复和钝化作用。为保证涂料干膜良好的导电性能，一定要选择纯度大于99.5％的锌粉，能提供最佳的阴极保护作用。

然而，冷涂锌富锌涂料也存在韧性不够、防水性能差、施工难度大、附着力弱、不够环保、锌粉凝结、耐盐雾性差等问题，在一定程度上限制了冷涂锌富锌涂料的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服冷涂锌涂料存在的缺点，本发明提供一种有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂及其制备方法和用途。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂，其质量百分比含量为：75％-85％的新型环氧树脂、5％-20％的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅和2％-10％的稳锈活性颜填料浆液。称取双酚F环氧树脂、聚氨酯与丙烯酸己内酯，将双酚F环氧树脂与聚氨酯反应制得聚氨酯改性的双酚F环氧树脂，反应方程式如下所示：

其中，n₁为1到8的整数；n₂为2到5的整数。

将聚氨酯改性的双酚F环氧树脂与丙烯酸己内酯反应制得新型环氧树脂，反应方程式如下所示：

其中，n₁为1到8的整数；n₂为2到5的整数。

将硅烷偶联剂与纳米二氧化硅反应制得硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅。将铝粉、玻璃鳞片和磷酸盐颜料混合均匀，制得稳锈活性颜填料，然后将其与1,6-己二醇二缩水甘油醚混合，制得稳锈活性颜填料浆液。按照配方将这三种物质长时间高速混合搅拌，制得有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂。

一种有机-无机杂化的冷涂锌涂料专用树脂的制备方法，其具体操作步骤包括：

(1)称取质量比为0.5～2:1～3:1的双酚F环氧树脂、聚氨酯与丙烯酸己内酯，将双酚F环氧树脂与聚氨酯放入圆底烧瓶中，在50～70℃、400～600r/min的条件下搅拌反应2～4h，制得聚氨酯改性的双酚F环氧树脂；

(2)将称量好的丙烯酸己内酯加入到步骤(1)制备的聚氨酯改性的双酚F环氧树脂中，在50～70℃、400～600r/min的条件下搅拌反应3～6h，制得新型环氧树脂；

(3)按照质量比为0.6～2:1～3称取硅烷偶联剂和纳米二氧化硅，将纳米二氧化硅溶在甲苯中，超声分散，再加入硅烷偶联剂，在70～90℃条件下反应5～7h，然后对产物进行干燥，制得硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅；