[發明專利]一種水性無機陶瓷涂料，其制備方法及使用方法

在審

• 申請號: 201510280618.2
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN104926263A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 牛志剛;陳明
• 申請（專利權）人: 英杰惠能（北京）能源新技術有限公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗;尹學清

技術領域

本發明涉及水性涂料的技術領域，特別是水性無機陶瓷涂料，其制備方法及使用方法。

背景技術

水性無機陶瓷涂料以超細高活性鋅粉為主要防銹顏料，對鋼材基層有陰極保護作用，耐鹽霧和耐濕熱性能優異，廣泛用于作強腐蝕環境中的鋼結構長效防銹漆。本產品以水為稀釋劑，VOC含量為零，無毒無味，儲存、運輸及施工過程安全無污染，抗紫外線能力強。主要用于暴露在海洋大氣、高溫和各種環境的各種鋼鐵構件的長效防腐。包括船舶、集裝箱、各類碼頭設備、海洋平臺、大型建筑的鋼鐵構件，特別適合于儲油罐的罐底板從內壁防腐，油輪、溶劑艙內外防腐，用作強腐蝕環境中的鋼結構長效防腐。美國國家航空航天總署(NASA)報告，在各類富鋅處理中，耐腐蝕性最佳的為水性無機陶瓷材料，它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25年

CN103305041A公開了一種改性水性無機陶瓷涂料及其制備，由復合粉末與水性無機粘結劑按重量比(65-75):(35-25)混合而成，復合粉末包括：金屬鋅粉40-70份；復合鐵鈦粉3-15份；防銹劑0-15份；水性無機粘結劑為硅酸鋰粘結劑，包括：硅酸鋰10-25份；硅溶膠60-75份；改性粘合劑10-15份；其他助劑0.6-3份，所述改性粘合劑為有機氟和/或有機硅改性的丙烯酸乳液。該涂料工藝復雜，生產過程使用較多的有機組分及重金屬成分，易造成環境污染，此外，還存在附著力一般、實干時間過長等缺陷，影響產品的大規模使用。

CN102898913A公開了一種水性無機富鋅漆，由A組分和B組分按4:1?的重量配比混合制成，其中，A組分包括：500目球型/片狀型鋅粉30-32％、800目球型/片狀型鋅粉30-32％、1250目球型/片狀型鋅粉30-32％、納米二氧化鈰6-8％、800目滑石粉2-4％，B組分包括：硅酸鉀38-50％、硅酸鋰10-20％、鈦酸鉀晶須8-10％、水性自干有機硅改性丙烯酸樹脂5-12％、消泡劑0.2-0.5％、潤濕劑0.5-1％、水12-20％。該涂料存在生產工藝復雜，漆膜硬度低、耐磨性能不足、實干時間過長等缺陷，影響產品的綜合性能及大規模使用。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中水性無機富鋅漆生產工藝復雜、不環保，漆膜硬度低，耐磨性能不足，實干時間過長等的問題，進而提供一種水性無機陶瓷涂料，完全不含有機溶劑、多環芳烴，是真正水性的無機材料，耐高溫，耐磨，耐腐蝕性能好、耐候性強，能保護生態環境無毒害。

本發明進而提供上述水性無機陶瓷涂料的制備方法及使用方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種水性無機陶瓷涂料，包括下述組分：

基礎液：所述基礎液為可溶性硅酸鹽的水溶液；

填料：所述填料為納米鋅粉、納米氧化物與填料輔料的混合物，所述填料輔料為碳化硅、氮化硼、碳化鈦、氮化鈦中的一種或其中幾種的混合物，所述納米氧化物和填料輔料占填料總重量的0-40％；

所述基礎液與填料重量份比為1:(1.5-3.5)。

所述的基礎液中可溶性硅酸鹽的濃度為20wt％-50wt％。

所述的可溶性硅酸鹽為硅酸鋰、硅酸鈉、硅酸鉀中的一種或多種的混合物。

所述鋅粉的純度大于99％。

所述納米氧化物為納米氧化鋁、氧化鋯或氧化鉻中的一種或其中幾種?的混合物。

一種所述的水性無機陶瓷涂料的制備方法，包括下述步驟：

S1：基礎液的制備

S11：將固體強堿化合物溶于50～80℃熱水中形成強堿溶液；

S12：將粒徑＜20μm的硅砂緩慢加入到所述強堿溶液中，持續攪拌直至形成透明溶液；

S2：填料的制備?

將納米鋅粉、納米氧化物與填料輔料混合均勻；

所述基礎液和填料分別包裝放置。

進一步地，所述步驟S1為：

S1：基礎液的制備

S11：將固體氫氧化鋰LiOH、氫氧化鈉NaOH、氫氧化鉀KOH分別溶于50～80℃熱水中，形成LiOH溶液、NaOH溶液和KOH溶液；

S12：將粒徑＜20μm的硅砂緩慢加入到LiOH溶液、NaOH溶液和KOH溶液中，持續攪拌直至分別形成透明硅酸鋰Li₂SiO₃、硅酸鈉Na₂SiO₃、硅酸鉀K₂SiO₃溶液；