專利名稱：：一種不含苯類溶劑的耐高溫無機硅酸鋅車間底漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種可以耐溫可達800°C，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工區(qū)域的車間底漆燒損面積降低，不含苯類溶劑的無機硅酸鋅車間底漆及其制造方法。
背景技術(shù)：
：車間底漆，又被稱之為鋼材預(yù)處理底漆和保養(yǎng)底漆，是指鋼板經(jīng)噴射處理到一定級別后噴涂的第一道底漆，其主要作用是保護鋼板在制作(含焊接、切割、火工校正等)時少受大氣腐蝕。如造船行業(yè)中，一般情況下配有大型的預(yù)處理和噴涂車間底漆的生產(chǎn)車間，采購后的鋼板直接到車間，采用自動化流水線進行拋丸除銹到一定級別再采用自動高壓無氣噴涂機噴涂車間底漆，國家標準GB/T6747對車間底漆的基本技術(shù)參數(shù)進行了要求。我們擬研發(fā)的無苯耐高溫車間底漆在原有高溫無機硅酸鋅車間底漆的基礎(chǔ)上，采用環(huán)保型綠色溶劑丙二醇甲醚類溶劑代替甲苯、二甲苯、異丙醇、丙二醇、正丁醇、乙二醇等氣味和毒性較大的溶劑，降低了毒性和氣味，保證了生產(chǎn)和施工人員的健康，減少了對環(huán)境的污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的主要是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可以減少二次除銹工作量的，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工區(qū)域的車間底漆燒損面積降低，同時采用環(huán)保型綠色溶劑丙二醇甲醚類溶劑代替甲苯、二甲苯、異內(nèi)醇、丙二醇、正丁醇、乙二醇等氣味和毒性較大的溶劑，降低了毒性和氣味，保證了生產(chǎn)和施工人員的健康，減少了對環(huán)境的污染。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種不含苯類溶劑的耐高溫的車間底漆，以正硅酸乙酯水解物和有機硅樹脂為固化劑，與一定比例的含鋅粉、合金粉、鋁粉漿等的漿料組成，固化劑與漿料的重量比為1:1.54。其中，固化劑的各組份名稱及重量份數(shù)分別為-正硅酸乙酯(E-40)15.0~50.0丙二醇甲醚15.0~60.0蒸餾水3.015.0工業(yè)乙醇5.0-10.0硫酸0.05~1化鉀02.0乙醇鈉0~2.0硅樹脂010重鈣0~0.3氫氧化鉀0-0.5氨水0~2AMP-950~2漿料各組份名稱及重量份數(shù)為:氣相二氧化硅0.12.0沉淀二氧化硅0~5無水乙醇2.0~10.0乙醇卜10膨潤土0.5~4.0丙二醇甲醚醋酸酯5~15鋅粉50~70鎳粉0~2鋁粉(漿)0~2不銹鋼粉0~2磷鐵粉0~10鈦鐵粉010鈦白粉05沉淀硫酸鋇0~5氧化鋁粉0~5長石粉0~5優(yōu)先的是，所述的正硅酸乙酯為含硅量為40±2%。優(yōu)先的是，所述的硫酸為重量固含量為70~97%的濃硫酸。優(yōu)先的是，所述磷鐵粉、鈦鐵粉、鋅粉、鎳粉、不銹鋼粉的目數(shù)為800目。優(yōu)先的是，所述鋁是以鋁粉漿的形式加入。優(yōu)選的是，所述的乙醇鈉為重量固含量為16±2%的工業(yè)乙醇溶液優(yōu)選的是，所述的氟化鉀，氫氧化鉀，氨水為工業(yè)級試劑。其中，固化劑制造方法中，硫酸和氟化鉀是催化劑，促進正硅酸乙酯的水解和聚合，丙二醇甲醚和工業(yè)乙醇為溶劑，硅樹脂的加入主要是為了滿足環(huán)保耐高溫的需求，增加涂層柔韌，乙醇鈉醇溶液、氫氧化鉀是為了調(diào)整固化劑的穩(wěn)定性。固化劑的作用是油漆涂裝后，繼續(xù)水解聚合成為粘接劑，起到粘接作用。其中，漿料中丙二醇甲醚醋酸酯和無水乙醇為溶劑，醇類溶劑的加入是為了改變?nèi)軇┑臉O性，促進防沉劑的打開和分散；改性膨潤土和氣相二氧化硅為防沉劑；沉淀二氧化硅為焊接鋼鐵的增韌劑，沉淀硫酸鋇、氧化鋁作為耐溫填料；長石粉、高嶺土和氣相二氧化硅中的氧化硅在加熱時，可以形成陶瓷層；鈦白粉和氧化鋁的作用在于減少鋅粉在焊接時霧化；所用的磷鐵粉和鈦鐵粉目數(shù)均為800目或以上，部分取代800目(或目數(shù)更高)鋅粉。漿料成分用于防腐防銹和高溫受熱時，形成牢固涂層。本發(fā)明的另一目的是提供一種防腐性能更優(yōu)，更佳廉價的車間底漆，主要措施在于用具有防銹性能的廉價礦粉(磷鐵粉、鈦鐵粉)部分取代昂貴的鋅粉。將固化劑與漿料按權(quán)利要求1所述的比例混合均勻，得到可以高壓無氣噴涂施工的廉價環(huán)保耐高溫車間底漆；其中固化劑的生產(chǎn)方法是先把乙醇鈉和總量30X丙二醇甲醚配成混合溶液A備用。在可以恒溫保護的常壓反應(yīng)釜中逐步加入丙二醇甲醚總量的70%、正硅酸乙酯、工業(yè)乙醇總量的50%，攪拌均勻，再滴加50%的工業(yè)乙醇、水、硫酸、氟化鉀的混合液，反應(yīng)釜的夾套溫度為5080'C，120180分鐘后加入備用混合溶液A、氫氧化鉀和硅樹脂，再攪拌20-30分鐘后包裝。所用設(shè)備為帶加熱裝置的常壓反應(yīng)釜。漿料的生產(chǎn)方法是按前述權(quán)利要求所述的比例，將膨潤土與10%總量的丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠B備用；將氣相二氧化硅和20%總量的丙二醇甲醚醋酸酯、無水乙醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠C備用；按照權(quán)利要求l所述比例加入剩余的丙二醇甲醚醋酸酯、鎳粉、鋁粉漿、不銹鋼粉、鈦白粉、沉淀硫酸鋇、長石粉、高嶺土、氧化鋁粉，高速分散4060分鐘，加入凝膠B和凝膠C，中速分散1020分鐘后，再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，高速分散2030分鐘，制得漿料。所敘述的高速分散為轉(zhuǎn)速在1400—~1600轉(zhuǎn)/分鐘；中速分散為轉(zhuǎn)速700800轉(zhuǎn)/分鐘。所用設(shè)備為兩檔攪拌速度或變頻高速分散機。本發(fā)明的有益效果是采用釆用有機硅改性的正硅酸乙酯水解物為固化劑，提高了成膜物的環(huán)保耐高溫性能；采用丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和工業(yè)乙醇替代二甲苯、丁醇和異丙醇，減少溶劑對于人體和環(huán)境的危害；采用長石粉、高嶺土和二氧化硅的成分，使得涂層在高溫加熱時形成牢固陶瓷涂層，提高了涂層的耐溫性能；采用磷鐵粉和鈦鐵粉代替鋅粉，同時添加少量鎳粉、不銹鋼粉和鋁粉漿，形成合金，提高在不降低防腐性能的前提下，降低了成本；添加少許鈦白粉和氧化鋁，減少鋅粉在焊接時霧化。適用于船舶、車輛、海上平臺、油罐、大型建筑物和高層建筑物、橋梁、冶金、化工鋼鐵構(gòu)件的表面作為防腐保養(yǎng)底漆，減少二次除銹或修補的工作量。具體實施例方式以下實例對本發(fā)明做進一步描述實施例1:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)34.5公斤內(nèi)二醇甲醚50.5公斤蒸餾水3公斤工業(yè)乙醇4公斤硫酸0.12公斤氟化鉀0.78公斤氫氧化鉀0.1公斤乙醇鈉2公斤硅樹脂5公斤制備工藝先把乙醇鈉溶液2公斤和15.15公斤丙二醇甲醚配成17.15公斤混合溶液A備用。將常壓反應(yīng)釜的溫度加熱至50±2"，逐步加入丙二醇甲醚35.35公斤、正硅酸乙酯34.5公斤、工業(yè)乙醇2公斤，攪拌均勻，再滴加2公斤工業(yè)乙醇、3公斤水、0.12公斤75%硫酸、0.78克氟化鉀的混合液，反應(yīng)120分鐘后，加入硅樹脂5公斤、氫氧鉀0.1公斤和混合溶液A17.15公斤，再攪拌均勻20分鐘冷卻包裝。漿料的成分配比氣相二氧化硅0.5公斤無水乙醇10公斤乙醇2公斤膨潤土0.5公斤丙二醇甲醚醋酸酯10.0公斤鋅粉56.0公斤鎳粉0.5公斤鋁粉漿0.3公斤磷鐵粉7.2公斤鈦鐵粉8.0公斤鈦白粉1.0公斤高嶺土0.25公斤沉淀硫酸鋇3.0公斤長石粉0.5公斤氧化鋁粉0.25公斤沉淀二氧化硅1.0公斤制備工藝采用的設(shè)備時變頻高速分散機。將0.5公斤膨潤土與1公斤丙二醇甲醚醋酸酯、2公斤乙醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠B備用；將0.5公斤氣相二氧化硅和2公斤丙二醇甲醚醋酸酯、10公斤無水乙醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠C備用；將7公斤丙二醇甲醚醋酸酯、0.5公斤鎳粉、0.3公斤鋁粉漿、l公斤鈦白粉、3公斤沉淀硫酸鋇、0.5公斤長石粉、0.25公斤高嶺土、0.25公斤氧化鋁粉，1公斤沉淀二氧化硅在1500±20轉(zhuǎn)/分鐘條件下，分散40-60分鐘；加入凝膠B和凝膠C后，再在700±20轉(zhuǎn)/分鐘條件下，分散1020分鐘后；再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，在1500±20轉(zhuǎn)/分鐘條件下分散20~30分鐘，制得漿料。兩組份比例為固化劑漿料=1:2.38(重量比)實施例2:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)丙二醇甲醚蒸餾水工業(yè)乙醇硫酸氟化鉀33公斤57公斤2.0公斤2.0公斤0.15公斤1.0公斤AMP950.5公斤硅樹脂4公斤生產(chǎn)工藝同例1，.只是將夾套溫度調(diào)整為65士5。C，乙醇鈉，氫氧化鉀改為AMP-95。漿料的成分配比氣相二氧化硅0.35公斤無水乙醇3公斤工業(yè)乙醇0.5公斤膨潤土1.15公斤丙二醇甲醚醋酸酯i12.0公斤鋅粉58.0公斤不銹鋼粉0.2公斤鋁粉漿0.5公斤磷鐵粉10公斤鈦鐵粉5.0公斤鈦白粉2.5公斤高嶺土3.0公斤長石粉3.0公斤生產(chǎn)工藝同例l。兩組份比例為固化劑漿料=1:2.59(重量比)實施例3:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)丙二醇甲醚蒸餾水工業(yè)乙醇硫酸氟化鉀乙醇鈉硅樹脂生產(chǎn)工藝同例l，只漿料的成分配比39公斤54公斤3.0公斤2.0公斤0.1公斤0.71公斤0.2公斤l公斤將夾套溫度調(diào)整為70±5°C。氣相二氧化硅1公斤無水乙醇8公斤乙醇0.3公斤膨潤土2.0公斤丙二醇甲醚醋酸酯15.0公斤鋅粉50.0公斤鋁粉漿1.0公斤磷鐵粉2.0公斤鈦鐵粉2.0公斤鈦白粉1.9公斤高嶺土2.0公斤長石粉2.0公斤氧化鋁粉0.5公斤生產(chǎn)工藝同例l。兩組份比例為固化劑漿料=1:3.56(重量比)。針對實例1進行涂層性能測試，結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1.一種不含苯類溶劑的耐高溫無機硅酸鋅車間底漆及其制備方法，以正硅酸乙酯水解物和有機硅樹脂為固化劑，與一定比例的含鋅粉、合金粉、鋁粉漿等的漿料組成，固化劑與漿料的重量比為1∶1.5～4。其中，固化劑的各成分名稱及重量份數(shù)分別為正硅酸乙酯(E-40)15.0～50.0丙二醇甲醚15.0～60.0蒸餾水3.0～15.0工業(yè)乙醇5.0～10.0硫酸0.05～1氟化鉀0～2.0乙醇鈉0～2.0硅樹脂0～10重鈣0～0.3氫氧化鉀0～0.5氨水0～2AMP-950～2漿料各成分名稱及重量份數(shù)為氣相二氧化硅0.1～2.0沉淀二氧化硅0～5無水乙醇2.0～10.0乙醇1～10膨潤土0.5～4.0丙二醇甲醚醋酸酯5～15鋅粉50～70鎳粉0～2鋁粉(漿)0～2不銹鋼粉0～2磷鐵粉0～10鈦鐵粉0～10鈦白粉0～5沉淀硫酸鋇0～5氧化鋁粉0～5長石粉0～52.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫車間底漆，其特征在于，所述的正硅酸乙酯含硅量為40±2%。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高溫車間底漆的制造方法，其特征在于，將固化劑與漿料按權(quán)利要求1所述的比例混合均勻，得到可以高壓無氣噴涂施工的無苯耐高溫車間底漆；其中固化劑的生產(chǎn)方法是先把乙醇鈉和總量30X無水乙醇配成混合溶液A備用。在可以恒溫保護的常壓反應(yīng)釜中逐步加入丙二醇甲醚總量的70%、正硅酸乙酯、工業(yè)乙醇總量的50%，攪拌均勻，再滴加50%的工業(yè)乙醇、水、硫酸、氟化鉀的混合液，反應(yīng)釜的夾套溫度為5080'C，120180分鐘后加入備用混合溶液A、硅樹脂、AMP-95或氨水、氫氧化鉀的溶液、重鈣，攪拌2030分鐘冷卻包裝。漿料的生產(chǎn)方法是按前述權(quán)利要求所述的比例，將膨潤土與10%總量的丙二醇甲醚醋酸酯、工業(yè)乙醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠B備用；將氣相二氧化硅和20%總量的丙二醇甲醚醋酸酯、無水乙醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠C備用；按照權(quán)利要求1所述比例加入剩余的丙二醇甲醚醋酸酯、沉淀二氧化硅，鎳粉、鋁粉漿、不銹鋼粉、鈦白粉、沉淀硫酸鋇、長石粉、高嶺土、氧化鋁粉，高速分散40—60分鐘，加入凝膠B和凝膠C，分散10—20分鐘后，再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，分散0—30分鐘，制得槳料。4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述的硫酸為重量固含量為70-97°/。的濃硫酸。5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述的乙醇鈉為重量固含量為16±2%的無水乙醇溶液，也可以是純度為99%的乙醇鈉晶體。6.根據(jù)權(quán)利要求書l所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述磷鐵粉、鈦鐵粉、鋅粉、鎳粉、不銹鋼粉的目數(shù)均不小于800目。7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述鋁粉是以鋁粉漿的形式加入。8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述氫氧化鉀，氨水，氟化鉀為工業(yè)級試劑。9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無苯耐高溫車間底漆，其特征在于，所述AMP—95為美國陶氏公司商品。全文摘要一種不含苯類溶劑的耐高溫無機硅酸鋅車間底漆，由同化劑和漿料按重量比1∶1.5～4組成；其中固化劑各成分名稱及重量份數(shù)分別為氨水0～2，乙醇鈉0～2，氟化鉀0～2，硅酸乙酯15～50，AMP-950～2，硫酸0.05～1，重鈣0～0.3，氫氧化鉀0～0.5，蒸餾水3～15，工業(yè)乙醇5～10，丙二醇甲醚15～60，硅樹脂0～10。漿料的各成分名稱及重量份數(shù)分別為丙二醇甲醚10～30，膨潤土0.5～4，氣相二氧化硅0.1～2，沉淀二氧化硅0～5，無水乙醇2～10，工業(yè)乙醇1～10，鋅粉50～70，丙二醇甲醚醋酸酯5～15，磷鐵粉0～20，鈦鐵粉0～10，不銹鋼粉0～5，鎳粉0～2，鈦白粉0～2，氧化鋁粉0～2，沉淀硫酸鋇0～2，長石粉0～5，鋁粉漿0～2。本發(fā)明中的環(huán)保型高溫車間底漆耐溫可達800℃，且采用環(huán)保型綠色溶劑，減少了對環(huán)境的污染。文檔編號C09D183/00GK101619196SQ20081004023公開日2010年1月6日申請日期2008年7月4日優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日發(fā)明者汪國慶,汪培慶,汪慶鋒,黃永清申請人:上海暄洋化工材料科技有限公司