[发明专利]一种输电铁塔用锌表面修复涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于重防腐涂料与涂装领域，特别是用于输电铁塔锌防护层(热浸锌层、镀锌层、富锌涂层等)的修复及其他钢结构重防腐涂装领域，涉及一种锌修复涂料组分、制备工艺。 

背景技术

热浸锌、热喷锌、电镀锌、富锌涂料等锌防护层技术广泛应用于输电铁塔的防护，在施工、应用过程中，输电铁塔锌防护层不可避免产生破损等缺陷，腐蚀失效首先在锌防护层的缺陷、破损处等薄弱处进行，特别是在重工业污染区等苛刻环境中，锌防护层的失效大大加快，极大影响输电铁塔的安全服役，对这类防护层破损部位的及时修补是输电铁塔安全服役的重要保障。 

要在锌防护层表面进行涂装并起到良好的阴极防护作用，可灵活施工、具有相近阴极防护作用的富锌涂料是选择之一。国内外对富锌涂料做了大量的研究：Schaefer K、王宇池分别采取在球状锌粉中添加纳米锌粉、在片状锌粉中掺杂少量球状锌粉来优化锌粉颗粒间导电性的方式，提高涂层的耐蚀性；Arianpouya N、Gergely A、Akbarinezhad E分别采取加入纳米锌与纳米粘土复合物、聚吡咯包覆氧化铝-多壁碳纳米管、聚苯胺-纳米粘土复合物等惰性填料与高导电性物质复合材料的方式提高涂层耐蚀性。富锌涂料涂装前的表面处理等级一般要达到St2.5以上，而在输电铁塔服役的环境下，资源、能源配置不到位，且输电铁塔形状复杂，维护作业区域距离地面有不小的高度，电动工具及其它表面处理器具的作用效能难以保证，处理后的表面残余一定的红锈、白锈，在这样的表面进行涂装，无法保证富锌涂层的附着强度和耐蚀性，低表面处理的锌防护层修复涂料的研发提上日程，高翔、陈云等人利用双组分环氧树脂为成膜物、匹配鳞片状锌粉、有机转锈剂对低表面处理富锌涂料的制备做了一定研究，在中性盐雾800h时涂层出现锈蚀，防护性能远低于常规富锌涂料。 

低表面处理的锌防护层修复涂层需要满足以下三个要求：修复涂层要对锌防护层阴极防护功能具有修补作用；修复涂层和锌防护层(特别是表面能低的热浸锌、热镀锌、电镀锌)表面要具有很好的相容性与较好的附着性能；修复涂层和锌防护层破损处锈蚀铁基(低处理表面)应很好的附着且具有带锈防锈功能。满足这些要求的锌防护层修复涂料专利少见报道，与锌防护层具有较好相容性、防护性能较高的低表面处理锌防护层修复涂料的研制十分必要。 

发明内容

本发明目的在于针对输电铁塔锌防护层的维护需求，提供一种锌防护层修复涂料。 

一种输电铁塔用锌表面修复涂料，其特征在于由含有功能基团—Cl、—OH的双组份三元共聚树脂、溶剂、分散剂、有机-无机杂化剂Inorgent-A、复合锌粉、复合防锈颜料、稀释剂、异氰酸酯类固化剂组成。在热浸锌、电镀锌、Q235(St3)、Q235(St2)基材上制备的锌修复涂层耐紫外2000h，耐中性盐雾大于3000h，且具有底面一体的特征。 

本发明制备的输电铁塔用锌表面修复涂料，其成分范围为：双组分三元共聚树脂6wt％～10wt％、溶剂28wt％～34wt％、分散剂1wt％～4wt％、有机-无机杂化剂Inorgent-A1wt％～5wt％、复合锌粉38wt％～45wt％、复合防锈颜料4wt％～10wt％、稀释剂2wt％～10wt％、固化剂2wt％～8wt％。 

所用双组分三元共聚树脂为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯中任意一种和氯乙烯、氯丙烯中任意一种与羟基乙烯醇按质量比(30～40):(35～45):(12～18)共聚制得。丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等可提高树脂的耐老化性，氯乙烯、氯丙烯中-Cl可提高树脂与基材的结合强度，醋酸乙烯酯、羟基乙烯醇可提供树脂和异氰酸酸酯固化反应的活性基团。丙烯酸类单体可提高树脂的耐老化性，氯乙烯类单体可提高树脂与基材的结合强度，羟基乙烯醇中-OH和异氰酸酸酯固化反应使得树脂具有在不同基材(锈蚀钢铁、旧热浸锌、旧镀锌层、破损富锌涂层)的低处理表面有优良的附着性能。 

所用溶剂由甲基异戊酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺按照质量比(30～45):(24～32):(26～36):(2～6)混制。 

所用有机-无机杂化剂Inorgent-A是以环氧基硅烷、巯基硅烷、丙烯酰氧丙基硅烷、异丙氧基钛酸酯、氧乙酸螯合基钛酸酯、正硅酸乙酯中至少两种为反应单体，以去离子水、乙醇混合液为反应介质，以乙二铵四乙酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP)中至少一种为催化剂，在40℃～60℃温度下制得，可提高树脂对填料的粘结力，增强涂层的耐热性与耐化学性；