[发明专利]一种有机-无机杂化水性乳液及其制备方法、超防腐涂料

说明书

本发明公开了一种有机‑无机杂化水性乳液，按重量计，包括硅酸锂钾溶液100份、偶联剂1‑3份、自交联水性乳液10‑30份；其中，所述硅酸锂钾溶液的模数为4.0‑5.0，其中的锂钾比为2:0.8‑1.2；所述自交联水性乳液含有环氧磷酸酯。并公开了其制备方法，及由其制备的超防腐涂料。采用本发明的一种有机‑无机杂化水性乳液及其制备方法、超防腐涂料，使涂料最终同时具有有机材料和无机材料的优点，可有效解决现有涂料不耐高温，防腐蚀性能不足的问题。

技术领域

本发明涉及一种有机-无机杂化水性乳液及其制备方法、超防腐涂料，属于防腐涂料技术领域。

背景技术

随着现代工业尖端技术的发展，常用的合金钢、耐热钢等金属材料因温度过高而产生蠕变，或因高温气流的作用而过快的腐蚀剥落，使用寿命缩短，为了消除或延缓这种现象的发生，并提高设备使用寿命，常常采用在金属材料表面涂覆耐高温涂料。因此，耐高温涂料的应用不断扩大。

耐高温涂料可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。有机耐高温涂料是以有机硅为成膜物质的耐温涂料，它通常是以硅为基料，配以各种耐高温颜、填料制得。因硅Si～O键极性较大，在亲电试剂或亲核试剂攻击下，很容易发生键的断裂。因此，有机硅耐高温涂料耐温有限，且其机械强度、附着力和防腐蚀性能较差。无机耐高温涂料是一类以硅酸盐和二氧化硅(SiO2)为成膜物的防护涂层，具有耐温性好、不燃、透气性优良、环保等优点。已经广泛用于建筑涂料和保温涂料的领域，但单独用硅酸盐水溶液制备涂料和涂层时，涂层存在微观多孔导致屏蔽效果较差、早期耐水性、养护时间长和涂膜易开裂等缺点。虽然可以通过提高硅酸盐模数来提高耐腐蚀性，但模数较高时容易凝胶，涂料不稳定；也可以通过加热固化提高聚合度来提高耐水，但限制了使用条件，不利于广泛利用和推广。

因此，采用各种功能材料对现有耐高温材料进行化学改性，研制一种具有高机械强度、附着力和耐腐蚀性能的耐高温防腐涂料，已成为水性耐高温涂料发展的必然趋势。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种有机-无机杂化水性乳液及其制备方法、超防腐涂料，本发明可以提高硅酸盐基水性无机涂料的早期耐水性和柔韧性，使涂料最终同时具有有机材料和无机材料的优点，可有效解决现有涂料不耐高温，防腐蚀性能不足的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种有机-无机杂化水性乳液，按重量计，包括硅酸锂钾溶液100份、偶联剂1-3份、自交联水性乳液10-30份；其中，所述硅酸锂钾溶液的模数为4.0-5.0，其中的锂钾比为2:0.8-1.2；所述自交联水性乳液含有环氧磷酸酯。

在本发明中，通过将无机硅酸盐和有机乳液进行复合改性，制备成涂料后能够提高硅酸盐基水性无机涂料的早期耐水性和柔韧性，使涂料最终同时具有有机材料和无机材料的优点；并且通过偶联剂改性硅酸盐，偶联剂的水解产物能与硅酸盐溶液中胶体表面Si-OH化学键合或物理吸附，改变胶体表面电荷分布，同时也能起空间位阻作用，降低活性Si-OH键合机率，从而提高了硅酸盐存储稳定性；乳化剂具备环氧磷酸酯能够提高漆膜附着力和耐腐蚀性能。

作为优选，所述自交联水性乳液的原材料按重量计，包括乳化剂1.5-2.5份、环氧树脂10-30份、乙烯基单体10-25份、功能单体1-3份、引发剂0.2-0.3份、去离子水50-60份、碳酸氢钠0.2-0.7份、己二酰肼0.6-1.2份；所述乳化剂含有环氧磷酸酯。

在上述方案中，自交联水性乳液含有环氧基团在固化过程中，硅酸锂钾溶液的碱性环境能够使环氧开环以提高涂层的附着力。

作为优选，所述乳化剂的原材料按重量包括聚乙二醇单甲醚40-80％、环氧树脂1-15％、缩水甘油酯3-12％、对羟基苯甲醚50-150ppm、三氟化硼乙醚0.3-1％、磷酸溶液0.5-3％、中和剂1-5％、水10-20％。