[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010320942.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111334146B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周道貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京東頂新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/04
• 分類號(hào): C09D133/04;C09D5/10;C09D7/63
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料及其制備方法，長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料，由如下重量百分比的各組分組成：水性丙烯酸樹脂5?15%、鋅粉75?90%、硅烷偶聯(lián)劑0.5?3%、增稠劑1?5%、水余量。本發(fā)明采用的樹脂為水性丙烯酸樹脂，溶劑為水，不含VOC，符合環(huán)保要求；本發(fā)明所采用的硅烷偶聯(lián)劑為含有兩個(gè)伯胺基的二氨基硅烷偶聯(lián)劑，不僅有助于在鋅粉表面形成化學(xué)鍵，形成牢固的包覆，改善鋅粉顆粒的分散性和表面活性，改善鋅粉顆粒表面的物理、化學(xué)、力學(xué)等，而且利于在鋼鐵基材表面形成氫鍵，提高附著力，而且由于該二氨基硅烷偶聯(lián)劑中含有兩個(gè)伯氨基，少量添加即可起到良好的改善效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的鋼材防腐手段通常是在鋼材表面熱鍍鋅或熱噴鋅，但這兩種手段也存在許多缺點(diǎn)：(1)熱鍍鋅或熱噴鋅由于是在高溫下進(jìn)行的，容易使工件受熱變形，造成安裝困難；(2)很多大型構(gòu)件無法進(jìn)行鍍鋅，許多施工現(xiàn)場(chǎng)由于條件限制無法進(jìn)行鍍鋅操作；(3)熱鍍鋅或熱噴鋅均需要使金屬鋅加熱融化，耗費(fèi)大量能源；(4)兩種方式均會(huì)產(chǎn)生大量三廢，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；(5)安裝、運(yùn)輸、焊接等造成的鋅層破損無法進(jìn)行有效的修復(fù)，從而影響整體的防腐壽命，造成安全隱患，還有色差等問題。

冷涂鋅的出現(xiàn)，有效解決了上述問題。冷涂鋅為一種新型的單組分高含鋅量富鋅涂料，與其他雙組分富鋅涂料或其他單組分產(chǎn)品相比，冷涂鋅涂料中鋅的含量極高，干膜中含鋅95％以上，綜合了熱鍍鋅和熱噴鋅的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鋼鐵基材同時(shí)具備陰極保護(hù)和屏障保護(hù)的雙重保護(hù)作用，而且冷鍍鋅涂層在犧牲鋅保護(hù)鐵的過程中，逐漸與樹脂層形成一層致密的鋅鹽，屏蔽保護(hù)的性能遠(yuǎn)超一般油漆，且鋅鹽層不會(huì)像油漆一樣老化。但是，傳統(tǒng)溶劑型冷涂鋅涂料中揮發(fā)性有機(jī)溶劑含量較高，不僅環(huán)境污染嚴(yán)重，還會(huì)對(duì)施工人員的身體健康造成不良影響。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN108948898A公開了一種低表面處理冷噴鋅涂料及其制備方法，該冷噴鋅涂料包括氧化石墨烯醋酸正丁酯分散液0.1-5.0份、丙烯酸樹脂2-20份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-2份、增塑劑0.1-2份、防沉劑0.1-3份、球狀鋅粉10-50份、片狀鋅粉10-50份、混合醇硅溶膠1-10份，雖然該冷噴鋅涂料將VOC含量降低到200g/L以下，但仍然會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的污染，而且其干膜中鋅的含量?jī)H達(dá)到90％以上，在進(jìn)行噴砂處理的底材上的耐中性鹽霧時(shí)間為1000h，防腐性能有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了提供一種無VOC排放的冷涂鋅涂料，同時(shí)確保長(zhǎng)效的防腐性能，本發(fā)明公開了一種長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料及其制備方法，該冷涂鋅涂料以水為溶劑，不添加有機(jī)溶劑，無VOC排放，健康環(huán)保，所添加的硅烷偶聯(lián)劑能夠很好地幫助均勻分散鋅粉，且有助于增強(qiáng)與基底的附著力，提高抗腐蝕性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種長(zhǎng)效防腐的水性冷涂鋅涂料，由如下重量百分比的各組分組成：

作為優(yōu)選，上述硅烷偶聯(lián)劑為二氨基硅烷偶聯(lián)劑，所述二氨基硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式為：

所述二氨基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：(1)將摩爾比為1:1的三甲氧基硅烷與2,8-二氯辛烷-1-烯加入反應(yīng)釜中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2％的Pt催化劑，加熱至90℃，攪拌反應(yīng)8-10h，壓濾除去Pt催化劑，得到產(chǎn)物I，反應(yīng)方程式為：

(2)將產(chǎn)物I和NH₃的飽和乙醇溶液(其中產(chǎn)物I與NH₃的摩爾比為1:3)加入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，并加入CuCl催化劑(CuCl與產(chǎn)物I的摩爾比為1:25)，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)溫度至50℃、壓力至0.8MPa，反應(yīng)8h后冷卻至室溫，緩慢釋放壓力，真空旋蒸分離得到二氨基硅烷偶聯(lián)劑，反應(yīng)方程式為：