水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆、及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于重防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有大量鋅粉的底漆叫做富鋅底漆。因?yàn)殇\比鐵活潑，容易失去電子，涂膜中的鋅 粉與鋼鐵基材組成原電池，鋅為陽(yáng)極，鐵為陰極，電流由鋅（陽(yáng)極）向鐵（陰極）運(yùn)動(dòng)，在腐 蝕過程中，鋅粉做出陽(yáng)極犧牲而使鋼鐵基材得以陰極保護(hù)。
[0003] 在保護(hù)生態(tài)、節(jié)能減排、發(fā)展環(huán)境友好型涂料的大趨勢(shì)下，以無(wú)機(jī)硅酸鹽為成膜物 質(zhì)的水性無(wú)機(jī)富鋅底漆已經(jīng)成為重防腐領(lǐng)域一款強(qiáng)力產(chǎn)品，它與環(huán)氧富鋅底漆、醇溶無(wú)機(jī) 富鋅底漆相比，各種耐抗性能都有顯著提高，尤其是耐鹽霧性能（防腐涂層最重要的技術(shù) 指標(biāo)）倍增，可達(dá)1000 Oh以上。
[0004] 如專利號(hào)為201310400788. 0的中國(guó)專利：水性無(wú)機(jī)富鋅底漆及其制備方法，提供 一種水性無(wú)機(jī)富鋅底漆，成分包括：硅酸鉀、硅溶膠、去離子水、助劑和鋅粉，該水性無(wú)機(jī)富 鋅底漆的成分還包括柔性乳液，，提高了對(duì)油漆的附著力，在鋼鐵表面兼有陰極保護(hù)、形成 鈍化膜及自封孔作用三種防銹功能，正確施工可保證25年的防銹性。
[0005] 又如專利號(hào)為201310496156. 9的中國(guó)專利一種環(huán)氧富鋅底漆及其制備方法，提 供了一種環(huán)氧富鋅底漆，由下列重量份的原料制備制成：E-12環(huán)氧樹脂35-40、碳酸鈣粉 4-6、流平劑（FC-100) 1-2、皺紋劑（XG608) 2-3、炭黑5-8、鑰酸鋅5-8、沉淀硫酸鋇10-12、乙 酰檸檬酸三乙酯8-10、月桂醇聚氧乙烯醚5-6、硅烷偶聯(lián)劑1-2、聚四氟乙烯2-3、聚氨酯丙 烯酸酯30-35、異戊二烯2-3、丁二烯3-4、單丁基氧化錫1-2、分散助劑3-4。明防腐性能優(yōu) 異、機(jī)械性能好、附著力強(qiáng)，具有導(dǎo)電性和陰極保護(hù)作用，自然干燥快，特別適合儲(chǔ)罐、集裝 箱、鋼結(jié)搆、鋼珀、海洋平臺(tái)、船舶、海港設(shè)施以及惡劣防腐蝕環(huán)境的底涂層等。
[0006] 然而，現(xiàn)有富鋅底漆的不足之處是：（1)鋅粉含量高（總質(zhì)量的65~70% )，易沉 淀，在涂裝過程中需要不停地?cái)嚢琛＃?)由于其沉降速度快，在無(wú)氣機(jī)械噴涂中經(jīng)常堵管、堵 搶，無(wú)法連續(xù)作業(yè)，施工難度大。（3)鋅粉顆粒之間有間隙，其間隙和鋼鐵基材表面會(huì)沉積大 量的腐蝕物（堿式碳酸鋅），它結(jié)構(gòu)致密、堅(jiān)硬、不導(dǎo)電，是非常難溶的穩(wěn)定的化合物。而且 它雖然能夠屏蔽腐蝕介質(zhì)的侵入，增強(qiáng)防腐蝕效果，但不能作為導(dǎo)靜電防腐蝕涂層的底漆 使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電系數(shù)高、鋅粉含量低、不易產(chǎn)生沉淀且施工便捷無(wú)障礙的 水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆。
[0008] 水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆，由甲組份、乙組份和丙組份三種組份組成，其中，甲 組份與乙組份的質(zhì)量比為5 : 1~8 : 1，甲組份、乙組份兩者的質(zhì)量之和與丙組份的質(zhì)量 比為5 : 1。
[0009] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述甲組份包括：45~60%的水性環(huán)氧樹 脂、4~6%的助劑以及35~50%的去離子水；所述乙組份包括：70~80%的改性胺固化 劑、10~15%的丙二醇丁醚、以及5~15%的去離子水；所述丙組份為片狀鋅粉；
[0010] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述甲組份中的助劑由分散劑、潤(rùn)濕劑、防閃蝕劑、穩(wěn)定 劑、消泡劑和增稠劑組成，且助劑中各組分占甲組份的質(zhì)量比分別為〇. 6%、0. 4%、1. 0%、 1%~2%、0· 2%~0· 6%、0· 8%~1. 4%〇
[0011] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述水性環(huán)氧樹脂的固含量為50~55%。
[0012] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述片狀鋅粉的粒徑為600~1500目。
[0013] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述丙組份中，所述片狀鋅粉為至少兩種不同粒徑的片狀 鋅粉的組合。
[0014] 本發(fā)明還涉及一種如上所述的水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆的制備方法：
[0015] 1)、甲組份的制備：在攪拌狀態(tài)下，按比例將去離子水、水性環(huán)氧樹脂、助劑依次投 入攪拌罐中，攪拌速度控制在300~500轉(zhuǎn)/ min，當(dāng)看到攪拌罐中液面如鏡面時(shí)，過濾包 裝；
[0016] 2)、乙組份的制備：按比例先將改性胺固化劑倒入攪拌罐中，再加入丙二醇丁醚攪 拌5~IOmin,最后加入去離子水?dāng)嚢?5~20min，過濾包裝；
[0017] 3)、丙組份的制備：將至少兩種不同粒徑的片狀鋅粉混合，投入干粉攪拌器中，攪 拌10~15min后出料包裝；
[0018] 4)、按比例先將甲組份和乙組份混合，攪拌均勻，然后一邊攪拌一邊加入丙組份， 待攪拌均勻后，靜置10~15min，用80目網(wǎng)過濾后即可。
[0019] 本發(fā)明還涉及如上所述的水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆的用途，其用于刷涂、滾涂、 有氣噴涂、無(wú)氣噴涂或靜電噴涂。
[0020] 水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆在涂裝施工方式上，可以刷涂、滾涂，可以有氣噴涂、 無(wú)氣噴涂，也可以靜電噴涂，不會(huì)堵管、堵?lián)專蛇B續(xù)作業(yè)，施工難度小，具體施工方式要根 據(jù)被涂工件的要求、施工環(huán)境、施工條件而定。
[0021] 水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆與現(xiàn)有加封閉層的熱噴鋅、熱噴鋁耐鹽霧性能相近， 但它的環(huán)保特性和施工安全性是無(wú)與倫比的。
[0022] 水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆以固含量為50~55%的水性環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)， 不含有機(jī)溶劑，無(wú)毒無(wú)害、不燃不爆、無(wú)污染、無(wú)排放，符合節(jié)能減排、綠色生態(tài)的大方向。采 用600~1500目的片狀鋅粉作顏填料，而且是采用多種粒徑片狀鋅粉混合，粒徑更小的片 狀鋅粉可以填充空隙，片狀鋅粉屬于低吸油、低吸水的高屏蔽填料，片狀填料多層平行地與 基材排列，使介質(zhì)擴(kuò)散的路線變得彎彎曲曲，延長(zhǎng)了介質(zhì)滲透擴(kuò)散到基體的路程，耐酸耐 堿、耐鹽霧性能得以加強(qiáng)，漆膜堅(jiān)韌、具有良好的附著力、柔韌性、耐磨性和封閉性能，在防 腐蝕功能方面比普通的富鋅漆更近了一步，它不需要更厚的涂膜，只需15~20 μ m的干膜 厚度就能達(dá)到很強(qiáng)的防腐蝕效果。由于片狀鋅粉質(zhì)輕且添加量少（總質(zhì)量的12~15% )， 成本更低，不易產(chǎn)生沉淀，施工便捷，無(wú)障礙，可減輕被涂基材的防腐蝕載荷，減少涂裝道 數(shù)，進(jìn)而節(jié)省人力物力，降低防腐蝕成本。
[0023] 本發(fā)明具有的有益效果：與水性無(wú)機(jī)富鋅底漆的耐鹽霧性能相近甚至更好，但它 在施工和導(dǎo)靜電方面有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明提供的水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆，導(dǎo)電 系數(shù)可達(dá)105~109 Ω，作為普通重防腐涂層和導(dǎo)靜電重防腐涂層的底漆，它適用于道路橋 梁、高速高鐵、汽車火車、船舶艦艇、海岸設(shè)施、海洋平臺(tái)、化工廠、煉油廠等重防腐領(lǐng)域的防 腐蝕涂裝，其應(yīng)用前景非常廣闊。
[0024] 富鋅涂料在重防腐領(lǐng)域常被用于車間底漆和基材的基礎(chǔ)保護(hù)，水性富鋅涂料的出 現(xiàn)使富鋅涂料具有綠色環(huán)保、健康生態(tài)的新概念，而水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆進(jìn)一步提 升了水性富鋅涂料的耐抗性能、施工性能，并增加了導(dǎo)靜電性能，且性價(jià)比高，隨著全人類 節(jié)能減排、保護(hù)家園的生態(tài)發(fā)展趨勢(shì)，水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆在重防腐領(lǐng)域一定會(huì)大 有作為。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 于實(shí)施例。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本實(shí)施例提供一種水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆，其由甲組份、乙組份和丙組份三 組份組成，其中，甲組份與乙組份的質(zhì)量之比為5 : 1，甲組份與乙組份質(zhì)量之和與丙組份 的質(zhì)量之比為5 : 1。
[0028] 按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，甲組份包括：60%的水性環(huán)氧樹脂、5%的助劑及35%的去離子 水；乙組份包括：80%的改性胺固化劑、15%的丙二醇丁醚及5%的去離子水；丙組份為片 狀鋅粉，選用兩種不同粒徑的鋅粉（600目和1500目）組合使用，600目的占60%，1500目 的占40%。
[0029] 水性環(huán)氧樹脂選用固含量為50 %的水性環(huán)氧樹脂及固含量為55 %的水性環(huán)氧樹 脂組合使用。
[0030] 助劑為分散劑、潤(rùn)濕劑、防閃蝕劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和增稠劑，各種助劑占甲組份的 質(zhì)量比分別為 〇· 6%、0· 4%、1· 0%、2%、0· 2%、0· 8%。
[0031] 甲組份、乙組份和丙組份的具體情況如表1所示。（W%表示各組份占該組份的質(zhì) 量百分比）。
[0032] 表1水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆組成配方

[0035] 制備方法：
[0036] 1)、甲組份的制備：在攪拌狀態(tài)下，按比例將去離子水、水性環(huán)氧樹脂、助劑依次投 入攪拌罐中，攪拌速度控制在500轉(zhuǎn)/ min，當(dāng)看到攪拌罐中液面如鏡面時(shí)，過濾包裝；
[0037] 2)、乙組份的制備：按比例先將改性胺固化劑倒入攪拌罐中，再加入丙二醇丁醚攪 拌IOmin,最后加入去離子水?dāng)嚢?0min，過濾包裝；
[0038] 3)、丙組份的制備：將至少兩種不同粒徑的片狀鋅粉混合，投入干粉攪拌器中，攪 拌15min后出料包裝；
[0039] 4)、按比例先將甲組份和乙組份混合，攪拌均勻，然后一邊攪拌一邊加入丙組份， 待攪拌均勻后，靜置10~15min，用80目網(wǎng)過濾后即可。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 本實(shí)施例提供一種水性富鋅鱗片陰極保護(hù)底漆，其由甲組份、乙組份和丙組份三 組份組成，其中，甲組份與乙組份的質(zhì)量之比為8 : 1，甲組份與乙組份質(zhì)量之和與丙組份 的質(zhì)量之比為5 : 1。
[0042] 按質(zhì)量