[发明专利]一种水性富锌油漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油漆，特别涉及一种富锌水性油漆及其制备方法，属于油漆化工领域。

背景技术

金属腐蚀是人们面临的一个十分严重而又最为普遍的问题，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约占各国GDP的2%-4%，因腐蚀而报废的金属达亿吨以上。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态，这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

钢铁腐蚀作为最常见的一种金属腐蚀，据统计，每年由于腐蚀而直接损耗的钢铁，约占钢铁年产量的四分之一。人们通过各种方式来延缓钢铁的腐蚀速度，如改进基材、选用防腐蚀材料、增加金属镀层、添加缓蚀剂、采用电化学保护。人们通过向纯金属中添加其他物质来抑制或者阻止金属的腐蚀，取得了不同程度的成功。但向铁中所添加的微量物质可能加快腐蚀的速度，且采用不容易发生腐蚀的材料解决腐蚀问题的缺点在于与原来的金属相比，其物理性能往往会有所缺失，或者由于合金的成本而导致成本增加。因此最常用的防腐方式就是给需要保护的金属外加一个有耐受能力的表面涂层（或者敷层）。此类涂层所使用的材料各不相同，但常用的是油漆涂料。普通防腐蚀涂料一方面含有大量有机溶剂，溶剂型涂料在生产及施工阶段，会有大量的溶剂释放到空气中，不仅危害施工人员的身体健康，而且造成环境污染。另一方面，普通油漆只是简单覆盖隔绝空气，防腐作用不强。

本发明通过研制一种水性富锌油漆，涂覆在钢铁表面，从而大大延长钢结构的使用寿命。该油漆采用高模数硅酸盐为基料，通过硅酸盐与锌粉在一定条件下反应交联成膜，由于锌的标准电位较钢铁低，腐蚀介质渗入时，钢铁与锌粉形成原电池，锌粉作为原电池的负极失去电子，钢铁作为正极得到电子而获得保护。另外，溶解出来的锌离子与腐蚀介质中的阴离子结合而形成碱式锌盐和锌铁复盐，填满涂膜的裂缝，而达到隔离防腐蚀的目的。且由于是水性油漆，避免有机溶剂危害施工人员的健康，具有环保作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性富锌油漆及其制备方法。

为实现这一目的，该油漆包括以下质量份数的原料：

硅酸钠      3%-5%；

硅溶胶     20%-50%；

 硅烷偶联剂     7%-10% ；

硅丙乳液     20%-30%；

超细锌粉     20%-30% ；

一种水性富锌油漆的制备工艺包括如下步骤：

⑴   将一定量的硅酸钠溶液倒入容器中加热，温度控制在30-70℃；

⑵   在不停的搅拌下，缓慢滴加计量的硅溶胶，使其充分混合；

⑷   再往容器中加入一定计量的硅烷偶联剂，高速搅拌；

⑷   停止加热，当温度降至室温时，加入硅丙乳液；

⑸   最后添加适量的超细锌粉，持续搅拌10-15分钟即可得一种水性富锌油漆。

本发明具有下列优点和特性：

⑴   硅酸钠价格低廉、 材料易得、成本低；

⑵   该制备工艺要求不高且节能、环保；

⑶   制备的油漆机械性能好、施工方便。

具体实施方式

实施例一：

取30g硅酸钠溶液倒入容器中加热，温度控制在40-50℃，并不停的搅拌，再缓慢滴加300g硅溶胶，使其充分混合均匀，然后再往容器中加入70g的硅烷偶联剂，高速搅拌，搅拌均匀后，停止加热，待温度降至室温时，加入300g硅丙乳液，最后添加300g锌粉，持续搅拌10-15分钟即可得一种水性富锌油漆。

实施例二：

取40g硅酸钠溶液倒入容器中加热，温度控制在40-50℃，并不停的搅拌，再缓慢滴加400g硅溶胶，使其充分混合均匀，然后再往容器中加入60g的硅烷偶联剂，高速搅拌，搅拌均匀后，停止加热，待温度降至室温时，加入300g硅丙乳液，最后添加200g锌粉，持续搅拌10-15分钟即可得一种水性富锌油漆。

实施例三：

取50g硅酸钠溶液倒入容器中加热，温度控制在50-60℃，并不停的搅拌，再缓慢滴加400g硅溶胶，使其充分混合均匀，然后再往容器中加入100g的硅烷偶联剂，高速搅拌，搅拌均匀后，停止加热，待温度降至室温时，加入250g硅丙乳液，最后添加200g锌粉，持续搅拌10-15分钟即可得一种水性富锌油漆。