一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種富鋅防腐涂料及其制備方法，特別涉及一種添加鈦酸酯偶聯(lián)劑的富鋅涂料，屬于涂料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬材料中，鋼鐵的使用最為廣泛，2014年全球粗鋼產(chǎn)量達(dá)到16.62億噸，同比增長1.2%，其中中國粗鋼產(chǎn)量達(dá)到8.23億噸。但是鋼鐵使用時容易腐蝕，腐蝕時，在金屬的界面上發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)入氧化(離子)狀態(tài)。這會顯著降低鋼鐵材料的強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能，破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。人們通過各種方式來延緩鋼鐵的腐蝕速度，如改進(jìn)基材、選用防腐蝕材料、增加金屬鍍層、添加緩蝕劑等。通過向純金屬中添加其他物質(zhì)來抑制或者阻止鋼鐵的腐蝕缺點(diǎn)在于與原來的材料相比，其物理性能往往會有所缺失，或者由于合金的成本而導(dǎo)致成本增加。因此最常用的防腐方式就是給需要保護(hù)的金屬外加一個有耐受能力的表面涂層。涂料是鋼結(jié)構(gòu)防腐的重要途徑之一，而富鋅底漆是防腐涂料中應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)品種之一。富鋅涂料中含有大量鋅粉，鋅粒子之間、鋅粒子與鋼鐵表面之間緊密接觸，鋅的電位比鐵更負(fù)，所以在電解質(zhì)溶液中鋅原子容易失去電子變成陽極，鐵則為陰極。在陽極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鋼鐵表面不斷得到電子，從而得到保護(hù)。當(dāng)涂膜上有部位損傷后，露出基體金屬，在較小的面積內(nèi)腐蝕電流能流向鋼鐵露出部分，則鋅的產(chǎn)物就沉積在此處形成一層保護(hù)膜，延緩腐蝕繼續(xù)發(fā)生。
[0003]富鋅涂料分為有機(jī)富鋅油漆和無機(jī)富鋅涂料，有機(jī)富鋅涂料常用環(huán)氧樹脂、氯化橡膠、乙烯基樹脂和聚氨酯樹脂為成膜基料。但有機(jī)富鋅涂料的有機(jī)成膜物的導(dǎo)電性能差。無機(jī)富鋅涂料又分為有溶劑型和水性兩類。其中水性無機(jī)富鋅涂料是由水性無機(jī)硅酸鹽(納、鉀、鋰)樹脂、鋅粉、助劑等組成。水性無機(jī)富鋅涂料由于其無有機(jī)溶劑，具有無異味、不燃不爆，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，但同時由于溶劑少，潤濕性低，因而附著力不如相應(yīng)的溶劑型涂料好，且鋅粉添加到涂料中，由于鋅粉與無機(jī)硅酸鹽較難融合，與底材著附力低。
[0004]單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑可與聚合物及金屬鋅粉之間形成橋鍵，改善金屬鋅粉與硅酸鹽的兼容性，增強(qiáng)涂料的附著力。同時對涂料具有較好的分散、防沉、改善加工流動性、提高涂料的機(jī)械強(qiáng)度的效果。本發(fā)明通過在制備富鋅涂料過程中，添加單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑，制備出一種高性能的富鋅涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料的制備方法，該涂料所含組分的質(zhì)量百分比為:
硅酸鈉 10%-20% ；
超細(xì)鋅粉 50%-70% ；
硅丙乳液 15%-30% ； 單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯 3%-6% ;
稀磷酸 2-10%。
[0006]一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料的制備方法包括如下步驟:
⑴取適量硅酸鈉溶液倒入一可加熱的容器中，緩慢加熱；
⑵當(dāng)加熱到一定溫度后，將一定量的硅丙乳液緩慢添加到容器中，并不停的攪拌； ⑶停止加熱，再往容器中添加適量的單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，高速攪拌；
⑷加入鋅粉，不停地攬拌；
(5)最后添加適量的稀磷酸，即得一種含有單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯的富鋅涂料。
[0007]優(yōu)先地，在步驟⑵中，加熱溫度為60_70°C。
[0008]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性:
(I)該涂料制備工藝簡單，操作性好；
⑵涂料流動性好、機(jī)械強(qiáng)度高。
【具體實施方式】
[0009]實施例一:
取一容器，將400g硅酸鈉溶液加入到容器中，緩慢加熱，溫度達(dá)到60°C后，再緩慢往容器中滴加400g硅丙乳液，并用攪拌機(jī)不停攪拌，滴加完畢后，將體系溫度降至室溫，再往容器中加入60g單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，并提高攪拌速度，然后加入100g超細(xì)鋅粉，最后添加140g稀磷酸，即得一種含有單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯的富鋅涂料。
[0010]實施例二:
取一容器，將300g硅酸鈉溶液加入到容器中，緩慢加熱，溫度達(dá)到65°C后，再緩慢往容器中滴加300g硅丙乳液，并用攪拌機(jī)不停攪拌，滴加完畢后，將體系溫度降至室溫，再往容器中加入120g單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，并提高攪拌速度，然后加入1200g超細(xì)鋅粉，最后添加80g稀磷酸，即得一種含有單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯的富鋅涂料。
[0011]實施例三:
取一容器，將400g硅酸鈉溶液加入到容器中，緩慢加熱，溫度達(dá)到70°C后，再緩慢往容器中滴加600g硅丙乳液，并用攪拌機(jī)不停攪拌，滴加完畢后，將體系溫度降至室溫，再往容器中加入120g單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，并提高攪拌速度，然后加入2800g超細(xì)鋅粉，最后添加80g稀磷酸，即得一種含有單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯的富鋅涂料。
【主權(quán)項】
1.一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟: ⑴取適量硅酸鈉溶液倒入一可加熱的容器中，緩慢加熱； ⑵當(dāng)加熱到一定溫度后，將一定量的硅丙乳液緩慢添加到容器中，并不停的攪拌； ⑶停止加熱，再往容器中添加適量的單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，高速攪拌； ⑷加入鋅粉，不停地攬拌； (5)最后添加適量的稀磷酸，即得一種含有單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯的富鋅涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料的制備方法，其特征在于，該富鋅涂料組分含量的質(zhì)量百分比為:硅酸鈉10%-20%，超細(xì)鋅粉50%-70%，硅丙乳液15%-30%，單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯3%-6%，稀磷酸2-10%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯類富鋅涂料及其制備方法，該涂料由無機(jī)硅酸鈉、鋅粉、助劑等組成。在制備涂料過程中，通過加入單烷氧基磷酸酯型鈦酸酯，使聚合物與金屬鋅粉之間形成橋鍵，改善金屬鋅粉與硅酸鹽的兼容性，增強(qiáng)涂料的附著力。制備工藝簡單，操作性好且制備的涂料流動性能好、機(jī)械強(qiáng)度高。
【IPC分類】C09D5/10, C09D7/12, C09D133/04, C09D1/04
【公開號】CN104910742
【申請?zhí)枴緾N201510403412
【發(fā)明人】勞啟緒
【申請人】勞啟緒
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月11日