[发明专利]一种底面合一冷喷锌涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷喷锌涂料及其制备方法，具体地涉及一种单组份底面合一冷喷锌涂料及其制备方法，属于重防腐涂料技术领域。

背景技术

重防腐涂料(Heavy-duty Coating)，指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。重防腐涂料的干膜厚度在200μm或300μm以上，还有500μm-1000μm，甚至高达2000μm，而普通防腐涂料的涂层干膜厚度仅为100μm或150μm左右。因此重防腐涂料能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命。例如重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上。重防腐涂料主要用于新兴海洋工程(例如海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油平台等)、现代交通运输(例如高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施等)、能源工业(例如水工设备、水罐、石油精制设备、油管或油罐等石油贮存设备、输变电设备、核电、煤矿等)、大型工业企业(例如造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁水泥构件等)、市政设施(例如煤气管道及煤气柜等相关设施、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等)等领域。

目前，防腐的主要类型包括：锌阴极防护、涂覆环氧树脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、高固体分防腐涂料、水性防腐涂料等。锌阴极防护的主要方式有热镀锌、热喷锌、冷喷锌、有机富锌类涂料、无机富锌类涂料等。

热镀锌是一种有效的金属防腐方式，是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。而冷喷锌(又称，冷涂锌)在使用过程中，不用加热到460℃，常温喷涂施工就可以达到和热镀锌一样的防锈效果。冷喷锌可在常温下喷镀纯锌含量在96％以上的锌层，不含铅、镉等重金属成份，不含苯、甲苯、一氯甲烷或甲乙酮等有机溶剂，冷喷锌为单组分，无施工期、活化期限制。冷喷锌的防锈原理如下：

1、具有电化学保护作用。因锌比铁活泼，容易失去电子。在前期锌粉的腐蚀过程中，锌粉和钢铁基材组成原电池，锌的电极电位比铁的电极电位负，锌为牺牲阳极，铁为阴极，电流由锌流向铁，钢铁便得到了阴极保护。

2、锌腐蚀沉积物屏蔽保护作用。在后期，冷喷锌在应用过程中不断腐蚀，锌粉间隙和钢铁表面沉积了腐蚀产物即碱式碳酸锌，俗称白锈，其结构致密，且不导电，是难溶的稳定化合物，能够阻挡和屏蔽腐蚀介质的侵蚀，起到防蚀效果，因此也可誉为冷镀锌的“自修复”性。

冷涂锌防腐涂料是用一种高粘结性的粘结剂和潮汐锌粉调制成的一种粘稠状涂料，加上其他助剂，涂覆于金属表面。由于粘结剂的作用，将锌粉紧密的覆盖于金属表面，达到锌层保护效果。但是锌粉是颗粒状的金属，排列之间会有空隙，造成新涂层的封闭性不好。现有技术中，为了解决这个问题，一般在冷涂锌表面再涂上橡胶类涂料，加以封闭，从而达到理想的防腐效果，但其操作步骤繁琐。

现有的冷喷锌涂料基本由成膜物质(如丙烯酸、聚苯乙烯、环氧)、锌粉、助剂、溶剂等组成，这类冷喷锌涂料的一些关键性技术指标，如附着力、耐中性盐水、耐中性盐雾、耐人工加速老化等指标适应不了苛刻的使用环境。

如何研发一种操作简便，同时相关技术指标如附着力、耐中性盐水、耐中性盐雾、耐人工加速老化等，均表现优异的的底面合一的冷喷锌涂料是一个亟待解决的问题。

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底面合一的冷喷锌涂料。所述底面合一冷喷锌涂料，既要有良好的附着力和防腐蚀等底漆性能，又要具有面漆良好的耐候性能，如：附着力≥6Mpa，耐中性盐水3000小时，耐中性盐雾3000小时，耐人工加速老化3000小时。

本发明所述底面合一冷喷锌涂料，包括锌粉、有机溶剂、有机树脂，其中，所述有机树脂为热塑性树脂，所述冷喷锌涂料还含有填充物，所述填充物选自二氧化硅溶液。

本发明选用热塑性树脂作为成膜树脂。热塑性树脂是具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能。