[發明專利]一種氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110311043.1
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112961559A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉福春;李繼文;韓恩厚
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D5/10;C09D7/63
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及一種氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料及其制備方法，屬涂料領域。按質量份數計，冷涂鋅涂料由5～25份合成樹脂、0.1～3份氯烴基硅烷偶聯劑、60～98份鋅粉和10～40份溶劑組成。首先將合成樹脂、氯烴基硅烷偶聯劑、溶劑依次加入到反應釜中，在300rpm～1500rpm轉速下分散15～50min；然后加入改性鋅粉，在300rpm～1500rpm分散30min～100min，過濾后出料，制得氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料。冷涂鋅涂料在添加氯烴基硅烷偶聯劑后，可以大幅提升涂層與熱鍍鋅基材的附著力，并提升涂層在熱鍍鋅鋼上的耐腐蝕性能。本發明改性冷涂鋅涂料可廣泛應用于戶外鋼結構的防腐工程，能夠方便、快捷地解決輸變電設施、高鐵設施、公路設施等的腐蝕防護問題。

技術領域

本發明涉及一種氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料及其制備方法，屬涂料領域。

背景技術

冷涂鋅涂料，是一種單組份高鋅含量的防腐漆，干膜鋅粉含量可以達到92％，鋅含量明顯高于無機富鋅底漆和環氧富鋅底漆。高含量的鋅粉對鋼基材起到陰極保護作用，保護鋼免于腐蝕。但冷涂鋅涂料在熱鍍鋅基材上附著力差，導致其陰極保護時間及屏蔽作用時間短。目前市面上有較多類型的附著力促進劑，但是應用在冷涂鋅涂料時，涂料在熱鍍鋅基材上的效果并不明顯，且會影響其防腐蝕性能，并不能滿足戶外長期使用的要求。

發明內容

針對現有冷涂鋅涂層附著力弱且陰極保護作用時間不長這一缺點，本發明的目的在于提供一種氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料及其制備方法，顯著提高冷涂鋅涂層的附著力及陰極保護作用。

本發明的技術方案是：

一種氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料，按質量份數計，包括以下組分和含量：

所述的氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料，合成樹脂為環氧樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂、環氧改性丙烯酸樹脂、有機硅改性醇酸樹脂、環氧改性醇酸樹脂之一或兩種以上的混合物。

所述的氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料，氯烴基硅烷偶聯劑為γ-氯丙基三乙氧基硅烷。

所述的氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料，鋅粉是不同粒徑大小，鋅粉采用500目、800目、1000目、1200目之一或兩種以上的混合物。

所述的氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料，溶劑為甲苯、二甲苯、乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯之一或兩種以上的混合物。

所述的氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料的制備方法，按下列順序和步驟進行：

首先將合成樹脂、氯烴基硅烷偶聯劑、溶劑依次加入到反應釜中，在300rpm～1500rpm轉速下分散15～50min；然后加入改性鋅粉，在300rpm～1500rpm分散30min～100min，過濾后出料，制得氯烴基硅烷偶聯劑改性冷涂鋅涂料。

本發明的設計思想是：

當冷涂鋅涂層作用在熱鍍鋅基材上時，附著力弱，只有2MPa左右，且在20天的3.5wt％NaCl溶液浸泡后，附著力僅為1MPa，因此而導致涂層與基材間的電連接并不充分，用于陰極保護的鋅粉并不多，最終導致涂層快速失效。本發明創新性的提出將氯烴基硅烷偶聯劑用于冷涂鋅涂料，該方法簡單便利，可以大幅提升涂層與熱鍍鋅基材的附著力，附著力提升達50％以上。此外，在20天的3.5wt％NaCl溶液浸泡后，附著力仍為3MPa。此外，電化學實驗結果表明鋅粉自腐蝕速度降低，涂層陰極保護作用時長最高可提升2倍以上，顯著提升涂層在熱鍍鋅鋼上的耐腐蝕性能，可廣泛應用于戶外鋼結構的防腐工程。

本發明具有以下優點及有益效果：

1、本發明方法制得的冷涂鋅涂料，由于涂層與基材處存在Si-O-Me結構，涂層附著力高，達3MPa以上，涂層表現出更好的潤濕性。