一种水性无机富锌底漆及其制备方法转让专利

申请号 : CN202210983916.8

文献号 : CN115058134B

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发明人 : 马海健魏文庆神祥博

申请人 : 潍坊学院

摘要 :

一种水性无机富锌底漆及其制备方法,属于涂料技术领域,所述水性无机富锌底漆由A组分和B组分构成,其中A组分由高模数稳定化硅酸钾、快速固化剂、羟丙基瓜尔胶、分散剂、润湿剂、亲水性气相二氧化硅组成;B组分由磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌粉组成。本发明制备出的水性无机富锌底漆储存时间长、干燥固化快、施工时间长、耐盐雾性好、耐高温性能好。

权利要求 :

1.一种水性无机富锌底漆,其特征在于:所述水性无机富锌底漆的具体配方,以重量份计包括:A组分:

100 150份高模数稳定化硅酸钾、6 10份快速固化剂、0.5 0.9份羟丙基瓜尔胶、0.8~ ~ ~ ~

1.3份

分散剂、0.5 1.0份润湿剂、0.2 0.5份亲水性气相二氧化硅;

~ ~

所述羟丙基瓜尔胶,其羟丙基取代度为0.9 1.0,粘度为20000 26000mPa·s;

~ ~

所述分散剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱;

所述润湿剂为2,5,8,11‑四甲基‑6‑十二碳炔‑5,8‑二醇聚氧乙烯醚;

所述亲水性气相二氧化硅的粒径为20 50nm;

~

所述高模数稳定化硅酸钾,其制备方法为将低模数硅酸钾水溶液加热至50 75℃,控制~搅拌速率500 800转/分,然后加入硅溶胶,搅拌反应2 4小时后,加入羟乙基乙二胺和四甲~ ~基乙二胺,搅拌溶解完全后,降至室温,得到稳定化硅酸钾;

所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为1.3 2,硅酸钾的质量浓度为22 32%;

~ ~

所述硅溶胶的质量浓度为20 26%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为10 25纳米;

~ ~

所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为15 20:2;

~

所述羟乙基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.5 1.5wt%;

~

所述四甲基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.2 1wt%;

~

所述快速固化剂,其复配的方法为将磷酸硅、甲酸钾溶于去离子水中得到溶液,然后向溶液中加入氢氧化锂将溶液的pH调节至11.5 12.5后,得到快速固化剂;

~

所述磷酸硅、甲酸钾、去离子水的质量比为5 10:3 8:60 85;

~ ~ ~

B组分:

1 2.5份磷酸锌粉末、2 6份聚合磷铁粉粉末、10 30份锌粉;

~ ~ ~

所述磷酸锌粉末的粒径为600 800目;

~

所述聚合磷铁粉粉末的组分为Fe2P·FeP·FeSi,元素组成含量为P的质量分数23~

26wt%、Mn的质量分数≤2wt%、Si的质量分数0.5 1wt%、C的质量分数≤1.0wt%、其余不足~

100wt%部分为Fe,粒径为600 800目;

~

所述锌粉的粒径为600 800目。

~

2.一种权利要求1所述水性无机富锌底漆的制备方法,其特征在于:按A组分各原料质量配比,控制搅拌速率2000 3500转/分,将分散剂、润湿剂、快速固化剂加到高模数稳定化~硅酸钾中,然后缓慢加入亲水性气相二氧化硅,搅拌分散均匀后,再加入羟丙基瓜尔胶,搅拌1 2小时,出料得到A组分;按B组分各原料质量配比,将磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌~粉三种粉末混合均匀,得到B组分。

3.根据权利要求2所述水性无机富锌底漆的制备方法,其特征在于:所述A组分与B组分按照质量比为3:7,混合均匀后使用。

说明书 :

一种水性无机富锌底漆及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水性无机富锌底漆及其制备方法,属于涂料技术领域。

背景技术

[0002] 富锌涂料是广泛使用的一种涂料。根据成膜物质的不同,富锌涂料又可分为有机富锌涂料与无机富锌涂料两大类。出于环保的要求,有机富锌涂料的使用越来越受到限制,无机富锌涂料特别是水性无机富锌涂料是目前备受关注的新型涂料。无机富锌涂料是以无机聚合物(如硅酸盐、磷酸盐、重铬酸盐等)为成膜基液,锌粉与之反应,在金属表面形成锌铁络合物,形成坚实的防护涂膜。
[0003] 目前以单一的水性硅酸钾、硅酸钠、水性硅溶胶为代表的水性防腐蚀底漆已经在大型钢结构上有些应用,但是此类水性无机硅涂料在性能上还存在一些问题,主要表现在以下几个方面:(1)低模数硅酸钾或低模数硅酸钠配制的底漆,其所成漆膜的脆度高、韧性差,高模数的硅酸钾或高模数硅酸钠容易自聚,涂料储存期太短,运输储存环节容易造成涂料失效而无法使用。(2)涂料的施工时间太短。在配置涂料时,锌粉加入量大,而锌是一种重金属,涂料配置后易于发生沉淀结饼,使涂料失效,需要短时间内施工,给涂料的高质量、高效率施工带来困难。(3)漆膜固化速率慢,且对施工环境要求比较高,温度不能低于5℃,相对湿度不能超过80%。(4)微观多孔,屏蔽性能差。一般的水性无机富锌涂料中锌粉的含量高达70~80%,已经远远超过了填料的临界体积浓度(CPVC),此时无机硅酸盐粘结剂的量己不足以填充锌粉颗粒之间的空隙,造成涂层易多孔,如果在底漆上再涂覆其他面漆,会使面漆生成气泡的概率增大。
[0004] 中国专利CN102775828A公开了一种缓释干燥型水性无机富锌涂料,它是由主剂和固化剂组成,其中主剂与固化剂的重量份数为100:30 50。本发明的缓释干燥型水性无机富~锌涂料,通过使用缓释干燥改性剂,再配合锌粉、功能性填料等制成缓释干燥型水性无机富锌涂料,改变了传统的水性无机富锌涂料室外施工风力不能大于3级、基材温度不可高于30℃的苛刻条件限制,可使其在室外风力5级、温度50℃条件下涂于喷砂处理的钢质基材表面。该专利制备的水性无机富锌底漆,施工时间短,干燥固化速度慢,得到的漆膜耐盐雾性能也比较差。
[0005] 中国专利 CN104974626A公开了一种双组分水性无机富锌底漆及其制备方法和应用。该涂料的制备方法包括步骤:水溶性硅酸钾溶液置于容器中,缓慢加入一定量硅溶胶和去离子水,再将硅烷偶联剂缓慢滴加溶液中,保持搅拌物料。反应一定时间后,将硅丙乳液在极低速搅拌条件下加入到已反应完全的混合溶液中,持续搅拌一定时间后过滤包装。得到水性无机富锌底漆A组分。将高纯度金属锌粉,少量添加剂按规格包装得到水性无机富锌的B组分。该专利得到的无机富锌底漆,干燥固化速度慢,施工时间比较短,硅酸钾经硅溶胶提高模数后容易自聚,储存期也较短,另外因为加入了有机成分,漆膜的耐高温性能会变差。
[0006] 以上专利中可以看到,目前水性无机富锌底漆仍存在储存时间短、干燥固化慢、施工时间短、耐盐雾性差、耐高温性能较差等问题。

发明内容

[0007] 针对上述现有技术存在的不足,本发明提供一种水性无机富锌底漆及其制备方法,实现以下发明目的:制备出储存时间长、干燥固化快、施工时间长、耐盐雾性好、耐高温性能好的水性无机富锌底漆。
[0008] 为实现上述发明目的,本发明采取以下技术方案:
[0009] 一种水性无机富锌底漆及其制备方法,所述水性无机富锌底漆的具体配方,以重量份计包括:
[0010] A组分:
[0011] 100 150份高模数稳定化硅酸钾、6 10份快速固化剂、0.5 0.9份羟丙基瓜尔胶、~ ~ ~0.8 1.3份
~
[0012] 分散剂、0.5 1.0份润湿剂、0.2 0.5份亲水性气相二氧化硅;~ ~
[0013] 所述羟丙基瓜尔胶,其羟丙基取代度为0.9 1.0,粘度为20000 26000mPa·s;~ ~
[0014] 所述羟丙基瓜尔胶的粘度的测试方法为25℃,2wt%浓度,Brookfield粘度仪,4号转子,转速20转/分;
[0015] 所述分散剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱;
[0016] 所述润湿剂为2,5,8,11‑四甲基‑6‑十二碳炔‑5,8‑二醇聚氧乙烯醚;
[0017] 所述亲水性气相二氧化硅的粒径为20 50nm;~
[0018] B组分:
[0019] 1 2.5份磷酸锌粉末、2 6份聚合磷铁粉粉末、10 30份锌粉;~ ~ ~
[0020] 所述磷酸锌粉末的粒径为600 800目;~
[0021] 所述聚合磷铁粉粉末的组分为Fe2P·FeP·FeSi,元素组成含量要求为P的质量分数23 26wt%、Mn的质量分数≤2wt%、Si的质量分数0.5 1wt%、C的质量分数≤1.0wt%、其余不~ ~足100wt%部分为Fe,粒径为600 800目;
~
[0022] 所述锌粉的粒径为600 800目。~
[0023] 所述高模数稳定化硅酸钾的制备方法为:
[0024] 将低模数硅酸钾水溶液加热至50 75℃,控制搅拌速率500 800转/分,然后加入硅~ ~溶胶,搅拌反应2 4小时后,加入羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,搅拌溶解完全后,降至室~
温,得到稳定化硅酸钾;
[0025] 所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为1.3 2,硅酸钾的质量浓度为22 32%;~ ~
[0026] 所述硅溶胶的质量浓度为20 26%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为10 25纳米;~ ~
[0027] 所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为15 20:2;~
[0028] 所述羟乙基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.5 1.5wt%;~
[0029] 所述四甲基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.2 1wt%。~
[0030] 所述快速固化剂的制备方法为:
[0031] 将磷酸硅、甲酸钾溶于去离子水中得到溶液,然后向溶液中加入氢氧化锂将溶液的pH调节至11.5 12.5后,得到快速固化剂;~
[0032] 所述磷酸硅、甲酸钾、去离子水的质量比为5 10:3 8:60 85。~ ~ ~
[0033] 所述水性无机富锌底漆的制备方法为:
[0034] 按A组分各原料质量配比,控制搅拌速率2000 3500转/分,将分散剂、润湿剂、快速~固化剂加到高模数稳定化硅酸钾中,然后缓慢加入亲水性气相二氧化硅,搅拌分散均匀后,再加入羟丙基瓜尔胶,搅拌1 2小时,出料得到A组分;
~
[0035] 按B组分各原料质量配比,将磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌粉三种粉末混合均匀,得到B组分,灌注入铁皮桶内密封干燥储存。
[0036] 将A组分和B组分按质量比3:7,将B组分加入A组分,搅拌分散均匀后使用。
[0037] 与现有技术相比,本发明取得以下有益效果:
[0038] 1、本发明制备出了储存时间长、干燥固化快、施工时间长、耐盐雾性好、耐高温性能好的水性无机富锌底漆;
[0039] 2、本发明所制备的水性无机富锌底漆,其中含高模数硅酸钾的A组分,室温下粘度上升10%时所经历的时间为139 145天,50℃下粘度上升10%时所经历的时间为35 39天,A组~ ~分和B组分混合后的施工时间为79 85分钟,在5℃、湿度50%条件下的表干时间为8 10分钟、~ ~
实干时间为37 43分钟,在20℃,湿度50%条件下的表干时间为3 4分钟、实干时间为27 31分~ ~ ~
钟,所得漆膜的柔韧性为1mm,附着力为13 16MPa,耐中性盐雾为4452 4563小时,耐高温性~ ~
能为235 247小时;
~
[0040] 3、本发明通过加入羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺两种稳定剂来抑制高模数硅酸钾的自聚,显著提高了A组分的储存稳定性,解决了长时间存储和运输过程中底漆变质的问题;
[0041] 4、本发明通过加入羟丙基瓜尔胶这种新型的高粘度增稠剂来提高底漆的粘度,在极少的添加量下,便能大幅降低锌粉的沉降速度,极大的延长了底漆的施工时间,保证了漆膜的均一性;
[0042] 5、本发明采用磷酸硅、甲酸钾、氢氧化锂三种物质复配的快速固化剂,其中磷酸硅在甲酸钾和氢氧化锂的催化作用下,较低温度下能与高模数硅酸钾发生交联反应,这极大的提高了底漆的固化速度,在5℃低温环境下也能保证底漆的高效率固化施工,解决了低温环境中,施工效率低的问题;
[0043] 6、本发明通过在锌粉中加入磷酸锌粉末和聚合磷酸铁粉末,提高了漆膜的耐盐雾性能,而且这两种粉末的加入并没有影响到漆膜的耐高温性能,其中聚合磷酸铁能够增强漆膜的导电性,这样在盐雾腐蚀环境中,漆膜中金属锌的阴极保护反应更容易发生,提高了漆膜的耐腐蚀性能,再者磷酸锌粉末能够和硅铁络合物发生一定程度的缔合作用,能够有效降低漆膜的孔隙率,提高漆膜的耐盐雾性能。

具体实施方式

[0044] 以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0045] 实施例1:一种水性无机富锌底漆及其制备方法
[0046] 所述水性无机富锌底漆的具体配方,以重量份计包括:
[0047] A组分:
[0048] 130份高模数稳定化硅酸钾、8份快速固化剂、0.7份羟丙基瓜尔胶、1.0份分散剂、0.8份润湿剂、0.3份亲水性气相二氧化硅;
[0049] 所述羟丙基瓜尔胶,其羟丙基取代度为0.95,粘度为22300mPa·s;
[0050] 所述羟丙基瓜尔胶的粘度的测试方法为25℃,2wt%浓度,Brookfield粘度仪,4号转子,转速20转/分;
[0051] 所述分散剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱;
[0052] 所述润湿剂为2,5,8,11‑四甲基‑6‑十二碳炔‑5,8‑二醇聚氧乙烯醚;
[0053] 所述亲水性气相二氧化硅的粒径为40nm;
[0054] B组分:
[0055] 2份磷酸锌粉末、4份聚合磷铁粉粉末、25份锌粉;
[0056] 所述磷酸锌粉末的粒径为700目;
[0057] 所述聚合磷铁粉粉末的组分为Fe2P·FeP·FeSi,元素组成含量要求为P的质量分数24wt%、Mn的质量分数1.3wt%、Si的质量分数0.8wt%、C的质量分数0.7wt%、其余不足100wt%部分为Fe,粒径为700目;
[0058] 所述锌粉的粒径为700目。
[0059] 1、高模数稳定化硅酸钾的制备
[0060] 将低模数硅酸钾水溶液加热至65℃,控制搅拌速率700转/分,然后加入硅溶胶,搅拌反应3小时后,加入羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,搅拌溶解完全后,降至室温,得到稳定化硅酸钾;
[0061] 所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为1.6,硅酸钾的质量浓度为28%;
[0062] 所述硅溶胶的质量浓度为24%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为20纳米;
[0063] 所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为18:2;
[0064] 所述羟乙基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的1.0wt%;
[0065] 所述四甲基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.7wt%。
[0066] 2、快速固化剂的复配
[0067] 将磷酸硅、甲酸钾溶于去离子水中得到溶液,然后向溶液中加入氢氧化锂将溶液的pH调节至12后,得到快速固化剂;
[0068] 所述磷酸硅、甲酸钾、去离子水的质量比为8:5:70。
[0069] 3、水性无机富锌底漆的制备
[0070] 按A组分各原料质量配比,控制搅拌速率3000转/分,将分散剂、润湿剂、快速固化剂加到高模数稳定化硅酸钾中,然后缓慢加入亲水性气相二氧化硅,搅拌分散均匀后,再加入羟丙基瓜尔胶,搅拌1.5小时,出料得到A组分;
[0071] 按B组分各原料质量配比,将磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌粉三种粉末混合均匀,得到B组分,灌注入铁皮桶内密封干燥储存。
[0072] 实施例2:一种水性无机富锌底漆及其制备方法
[0073] 所述水性无机富锌底漆的具体配方,以重量份计包括:
[0074] A组分:
[0075] 100份高模数稳定化硅酸钾、6份快速固化剂、0.5份羟丙基瓜尔胶、0.8份分散剂、0.5份润湿剂、0.2份亲水性气相二氧化硅;
[0076] 所述羟丙基瓜尔胶,其羟丙基取代度为0.9,粘度为20000mPa·s;
[0077] 所述羟丙基瓜尔胶的粘度的测试方法为25℃,2wt%浓度,Brookfield粘度仪,4号转子,转速20转/分;
[0078] 所述分散剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱;
[0079] 所述润湿剂为2,5,8,11‑四甲基‑6‑十二碳炔‑5,8‑二醇聚氧乙烯醚;
[0080] 所述亲水性气相二氧化硅的粒径为20nm;
[0081] B组分:
[0082] 1份磷酸锌粉末、2份聚合磷铁粉粉末、10份锌粉;
[0083] 所述磷酸锌粉末的粒径为600目;
[0084] 所述聚合磷铁粉粉末的组分为Fe2P·FeP·FeSi,元素组成含量要求为P的质量分数23wt%、Mn的质量分数≤2wt%、Si的质量分数0.5wt%、C的质量分数≤1.0wt%、其余不足100wt%部分为Fe,粒径为600目;
[0085] 所述锌粉的粒径为600目。
[0086] 1、高模数稳定化硅酸钾的制备
[0087] 将低模数硅酸钾水溶液加热至50℃,控制搅拌速率500转/分,然后加入硅溶胶,搅拌反应2小时后,加入羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,搅拌溶解完全后,降至室温,得到稳定化硅酸钾;
[0088] 所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为1.3,硅酸钾的质量浓度为22%;
[0089] 所述硅溶胶的质量浓度为20%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为10纳米;
[0090] 所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为15:2;
[0091] 所述羟乙基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.5wt%;
[0092] 所述四甲基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的0.2wt%。
[0093] 2、快速固化剂的复配
[0094] 将磷酸硅、甲酸钾溶于去离子水中得到溶液,然后向溶液中加入氢氧化锂将溶液的pH调节至11.5后,得到快速固化剂;
[0095] 所述磷酸硅、甲酸钾、去离子水的质量比为5:3:60。
[0096] 3、水性无机富锌底漆的制备
[0097] 按A组分各原料质量配比,控制搅拌速率2000转/分,将分散剂、润湿剂、快速固化剂加到高模数稳定化硅酸钾中,然后缓慢加入亲水性气相二氧化硅,搅拌分散均匀后,再加入羟丙基瓜尔胶,搅拌1小时,出料得到A组分;
[0098] 按B组分各原料质量配比,将磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌粉三种粉末混合均匀,得到B组分,灌注入铁皮桶内密封干燥储存。
[0099] 实施例3:一种水性无机富锌底漆及其制备方法
[0100] 所述水性无机富锌底漆的具体配方,以重量份计包括:
[0101] A组分:
[0102] 150份高模数稳定化硅酸钾、10份快速固化剂、0.9份羟丙基瓜尔胶、1.3份分散剂、1.0份润湿剂、0.5份亲水性气相二氧化硅;
[0103] 所述羟丙基瓜尔胶,其羟丙基取代度为1.0,粘度为26000mPa·s;
[0104] 所述羟丙基瓜尔胶的粘度的测试方法为25℃,2wt%浓度,Brookfield粘度仪,4号转子,转速20转/分;
[0105] 所述分散剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱;
[0106] 所述润湿剂为2,5,8,11‑四甲基‑6‑十二碳炔‑5,8‑二醇聚氧乙烯醚;
[0107] 所述亲水性气相二氧化硅的粒径为50nm;
[0108] B组分:
[0109] 2.5份磷酸锌粉末、6份聚合磷铁粉粉末、30份锌粉;
[0110] 所述磷酸锌粉末的粒径为800目;
[0111] 所述聚合磷铁粉粉末的组分为Fe2P·FeP·FeSi,元素组成含量要求为P的质量分数26wt%、Mn的质量分数≤2wt%、Si的质量分数1wt%、C的质量分数≤1.0wt%、其余不足100wt%部分为Fe,粒径为800目;
[0112] 所述锌粉的粒径为800目。
[0113] 1、高模数稳定化硅酸钾的制备
[0114] 将低模数硅酸钾水溶液加热至75℃,控制搅拌速率800转/分,然后加入硅溶胶,搅拌反应4小时后,加入羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,搅拌溶解完全后,降至室温,得到稳定化硅酸钾;
[0115] 所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为2,硅酸钾的质量浓度为32%;
[0116] 所述硅溶胶的质量浓度为26%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为25纳米;
[0117] 所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为20:2;
[0118] 所述羟乙基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的1.5wt%;
[0119] 所述四甲基乙二胺的加入量为低模数硅酸钾水溶液质量的1wt%。
[0120] 2、快速固化剂的复配
[0121] 将磷酸硅、甲酸钾溶于去离子水中得到溶液,然后向溶液中加入氢氧化锂将溶液的pH调节至12.5后,得到快速固化剂;
[0122] 所述磷酸硅、甲酸钾、去离子水的质量比为10:8:85。
[0123] 3、水性无机富锌底漆的制备
[0124] 按A组分各原料质量配比,控制搅拌速率3500转/分,将分散剂、润湿剂、快速固化剂加到高模数稳定化硅酸钾中,然后缓慢加入亲水性气相二氧化硅,搅拌分散均匀后,再加入羟丙基瓜尔胶,搅拌2小时,出料得到A组分;
[0125] 按B组分各原料质量配比,将磷酸锌粉末、聚合磷铁粉粉末、锌粉三种粉末混合均匀,得到B组分,灌注入铁皮桶内密封干燥储存。
[0126] 对比例1:实施例1基础上,高模数稳定化硅酸钾的制备步骤中,不加入稳定剂羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺
[0127] 在实施例1基础上,所述水性无机富锌底漆的具体配方,A组分中将130份高模数稳定化硅酸钾替换为130份高模数硅酸钾,其它组成同于实施例1;
[0128] B组分组成同于实施例1;
[0129] 1、高模数硅酸钾的制备
[0130] 将低模数硅酸钾水溶液加热至65℃,控制搅拌速率700转/分,然后加入硅溶胶,搅拌反应3小时后,搅拌溶解完全后,降至室温,得到高模数硅酸钾;
[0131] 所述低模数硅酸钾水溶液,硅酸钾的模数为1.6,硅酸钾的质量浓度为28%;
[0132] 所述硅溶胶的质量浓度为24%,硅溶胶中二氧化硅胶粒的粒径为20纳米;
[0133] 所述低模数硅酸钾水溶液与硅溶胶的质量比为18:2;
[0134] 步骤2和步骤3的操作同于实施例1。
[0135] 对比例2:实施例1基础上,A组分中,将0.7份羟丙基瓜尔胶等量替换为0.7份羟乙基纤维素
[0136] 在实施例1基础上,所述水性无机富锌底漆的具体配方,A组分中将0.7份羟丙基瓜尔胶等量替换为0.7份羟乙基纤维素,其它组成同于实施例1,B组分组成同于实施例1;
[0137] 所述羟乙基纤维素的摩尔取代度为1.9,其2wt%水溶液在20℃条件下的粘度为10960cps,其灰分为1%;
[0138] 步骤1、2、3的操作同于实施例1。
[0139] 对比例3:实施例1基础上,A组分中,将8份快速固化剂等量替换为8份高模数稳定化硅酸钾
[0140] 在实施例1基础上,所述水性无机富锌底漆的具体配方,A组分中将8份快速固化剂等量替换为8份高模数稳定化硅酸钾,其它组成同于实施例1;
[0141] B组分组成同于实施例1;
[0142] 步骤2和步骤3的操作同于实施例1。
[0143] 对比例4:实施例1基础上,B组分中,将2份磷酸锌粉末等量替换为2份聚合磷铁粉粉末
[0144] 在实施例1基础上,所述水性无机富锌底漆的具体配方,B组分中将2份磷酸锌粉末等量替换为2份聚合磷铁粉粉末,其它组成同于实施例1;
[0145] A组分组成同于实施例1;
[0146] 步骤1、2、3的操作同于实施例1。
[0147] 对比例5:实施例1基础上,B组分中,将4份聚合磷铁粉粉末等量替换为4份磷酸锌粉末
[0148] 在实施例1基础上,所述水性无机富锌底漆的具体配方,B组分中将4份聚合磷铁粉粉末等量替换为4份磷酸锌粉末,其它组成同于实施例1;
[0149] A组分组成同于实施例1;
[0150] 步骤1、2、3的操作同于实施例1。
[0151] 性能测试:
[0152] 一、A组分储存稳定性测试:
[0153] 高模数硅酸钾容易发生自聚而导致A组分液体粘度上升甚至凝胶化而无法使用,将实施例1、2、3得到的A组分和对比例1、2、3、4、5得到的A组分,分别置于室温和50℃环境中,测试粘度上升10%时所经历的时间,时间越短,稳定性越差,结果见表1;
[0154] 表1
[0155]
[0156] 从表1中数据可以看到,与实施例1、2、3相比,对比例1中不加入稳定剂羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,A组分的储存稳定性急剧下降,这说明羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺能够在常温和50℃下有效抑制高模数硅酸钾的自聚反应,另外对比例2和对比例3的储存稳定性与3个实施例没有明显区别,这说明增稠剂羟丙基瓜尔胶和快速固化剂对A组分的储存稳定性没有什么影响。
[0157] 二、水性无机富锌底漆施工性能及漆膜性能测试:
[0158] A组分和B组分按质量比3:7,将B组分加入A组分,搅拌分散均匀后,取少量置于烧杯内,观察搅拌均匀的底漆中,粉末沉降的情况,记录烧杯中底漆最上层出现高度2毫米透明层所经历的时间即为施工时间,时间越短,底漆中粉末沉降越快,施工性能越差。将底漆喷涂成膜,控制湿膜厚度20 26微米,干膜厚度15 20微米,实施例1、2、3和对比例1、2、3、4、5~ ~得到的漆膜性能的评价按以下标准进行评估;
[0159] (1)、表干时间、实干时间参照GB/T1725‑2007;
[0160] (2)、漆膜柔韧性参照GB/T1731‑1993;
[0161] (3)、附着力参照GB/T5210‑2006;
[0162] (4)、耐中性盐雾参照GB/T1765‑1979;
[0163] (5)、耐高温性能测试方法为将带有漆膜的钢板放于400℃环境中烘烤,记录漆膜表面开始出现裂纹、鼓泡等破坏时所经历的时间;
[0164] 以上测试结果见表2:
[0165] 表2
[0166]
[0167] 从表2中可以看到,与实施例1、2、3相比,对比例1中不加入稳定剂羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺,底漆施工时间以及漆膜各项性能和实施例没有明显区别,这说明这两种稳定剂的加入并不影响底漆施工性能和漆膜的性能;对比例2中将增稠剂羟丙基瓜尔胶替换为羟乙基纤维素,底漆施工时间大幅缩短,这是因为羟乙基纤维素在0.7份的添加量下,增稠效果并不明显,锌粉很容易沉降,导致底漆成分不均匀而无法施工,另外,羟乙基纤维素对漆膜各项性能也有显著影响,对比例2的漆膜柔韧性为2mm,实施例1的漆膜柔韧性为1mm,数值越大,表示漆膜柔韧性越差,可见,对比例2的漆膜柔韧性和实施例1相比,明显降低,从表2的数据中还可以看出,对比例2漆膜的附着力和实施例1相比,也明显下降,这是因为羟乙基纤维素分子量较大,分子链较长,难以在金属表面充分伸展与金属表面发生粘接作用,进而导致漆膜柔韧性和附着力双双下降,最终漆膜的耐盐雾和耐高温性能都很差;对比例3中,不加入快速固化剂,漆膜表干时间和实干时间都大幅延长,这说明快速固化剂能够有效提高漆膜的固化速度,缩短表干时间和实干时间,对比例3中漆膜的各项性能与实施例1、2、3相差无几,这说明快速固化剂不影响漆膜的各项性能;对比例4的B组分中只含有聚合磷铁粉粉末和锌粉,对比例5的B组分中只含有磷酸锌粉末和锌粉,对比例4和对比例5的漆膜的耐盐雾性能均比实施例1、2、3下降很多,这说明锌粉中同时添加聚合磷铁粉粉末和磷酸锌粉末能够有效提高漆膜的耐盐雾性能。