[發明專利]一種用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料

在審

• 申請號: 202211318827.8
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115746656A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 梁的;梁新方;曾超
• 申請（專利權）人: 眾行遠途河北科技有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/10;C09D7/61;C09D7/62
• 代理公司: 上海洞鑒知識產權代理事務所(普通合伙) 31346
• 代理人: 劉少偉

本發明公開了一種用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料，包括如下組分：鋅粉、水性環氧樹脂、石墨烯、硅酸鋰、改性劑、防沉降劑、成膜助劑、水。所述改性劑的制備首先以縮水甘油、烯丙基縮水甘油醚為共聚單體，通過陰離子開環聚合合成具有雙鍵側基的骨架化合物，然后通過雙鍵與硫醇化合物之間的“硫醇?烯”點擊反應將雙鍵側基部分轉化為磺酸鈉基得到反應前體；再將反應前體制成共聚物乳液；最后將共聚物乳液硅烷化制得。該改性劑使石墨烯和鋅粉能很好地分散于涂料中，不會發生沉底現象，并且提高了涂層的附著力、耐腐蝕和抗沖擊性能。

技術領域

本發明涉及防腐涂料技術領域，尤其涉及一種用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料。

背景技術

隨著國家對節能減排要求的逐漸提高，將保護環境與節約能源相結合的工業化生產模式成為各大廠家十分重視的問題。鋼鐵是基礎設施建設和國民經濟發展的支撐性材料之一，但由于酸雨、風沙等問題逐漸嚴重，鋼結構與環境中與氧氣和水反應，易發生腐蝕現象，鋼結構的腐蝕使材料性能受到影響，被腐蝕的鋼鐵設施呈現出蜂窩狀，密度降低，承重能力、機械強度等各方面指標均受到影響。并且鋼鐵在煉制過程中需要消耗大量的能源，保護鋼鐵不被腐蝕可以間接起到節能減排的作用。

目前鋼結構防腐主要包括如下幾種方法：涂刷防腐涂料法、耐候鋼法、犧牲陽極保護法和熱噴鋁(鋅)復合涂層法；這四種方法中，耐候鋼法和犧牲陽極法和熱噴鋁(鋅)復合涂層法雖然能起到很好的防腐作用，但是成本較高，不能大規模的應用于鋼結構防腐，因此，只有涂刷防腐涂料法能大規模應用于工業涂裝。目前最普遍的防腐蝕手段仍是在鋼鐵底材涂覆有機溶劑型涂料，此方法能有效隔絕腐蝕介質中的水分子和氧氣分子滲透至基材表面導致與鐵原子發生電子轉移反應，從而達到防腐蝕的目的。然而，在生產應用過程中有機溶劑型涂料存在溶劑揮發造成環境污染。

水性無機富鋅涂料具有VOC排放低、耐候性好、價格低廉的優點，廣泛應用于鋼結構防腐領域。但是市面上使用的水性無機富鋅涂料大都是由堿金屬硅酸鹽水溶液或/和硅溶膠作為成膜物質，依靠結晶成膜，但純無機成膜結構過于規整導致了以此制備的富鋅涂料固化后的涂層附著力差、柔韌性不足，導致涂料容易從鋼結構表面脫落，防腐年限較短，致使其應用范圍受到限制。

CN104212207A公開了一種水性富鋅防腐涂料，包括氧化鋅、復合鐵鈦粉、磷酸鋅、氧化鐵紅、滑石粉、去離子水、硅酸鈉、硅酸鋰、硅溶膠、無機酸、消泡劑、流平劑和緩蝕劑；制備方法包括：將去離子水、硅酸鈉、無機酸混合制成膜基液，將硅酸鈉、硅酸鋰、消泡劑、流平劑、緩蝕劑加入反應釜制成粘合劑，將氧化鋅、復合鐵鈦粉、磷酸鋅、氧化鐵紅、滑石粉送至攪拌器，過600目篩混合成金屬粉末，將膜基液、步驟粘合劑和金屬粉末放入反應釜，恢復室溫靜置后得到水性富鋅防腐涂料。本發明提供的水性富鋅防腐涂料安全環保，且較現有的涂料物理、化學、施工性能均有明顯提升，涂膜無需加熱固化，適用于不能加熱的底材的防腐。但是該發明所用金屬化合物含量較高，在儲存過程中容易產生嚴重的沉底現象，在使用時因分散不均勻會影響涂料的防腐性能。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種附著力較強、防腐效果好的用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料。通過添加由六甲基環三硅氧烷、乳狀液、4-甲基咪唑制備而成的改性劑，使石墨烯和鋅粉能很好地分散于涂料中，不會發生沉底現象，并且提高了涂層的附著力、耐腐蝕和抗沖擊性能。

為了實現上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料，包括如下組分：鋅粉、水性環氧樹脂、氧化石墨烯、硅酸鋰、改性劑、防沉降劑、成膜助劑、水。

優選的，所述用于鋼結構防腐的水基無機自固化鋼結構防腐涂料，包括如下重量份的組分：30-50份鋅粉、50-70份水性環氧樹脂、5-10份氧化石墨烯、30-40份硅酸鋰、3-5份改性劑、2-5份防沉降劑、5-10份成膜助劑、30-40份水。

優選的，所述改性劑的制備方法如下：