一种无溶剂锌铝涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料领域，具体涉及一种无溶剂锌铝涂料及其制备方法。

背景技术：

1、钢结构金属热喷涂主要使用电弧喷锌铝的方式，该喷涂方式能耗高，操作工艺要求高，且环境污染大，在喷涂的过程中有大量粉尘产生，锌铝粉尘为易燃易爆品，在喷涂过程中遇明火易爆炸，且出现损坏后不易修补，现在主要使用含有锌铝单质的锌铝涂料来替代电弧喷锌铝，从而解决原电弧喷锌铝施工时技术要求高，能耗高，不易修补，遇明火易爆炸等缺点。

2、锌铝涂料是一种常规面漆涂料，主要应用于冷喷锌、环氧富锌等底漆表面，锌铝涂料中含有铝粉，能产生金属光泽，使涂层外观更接近于合金外观，从而修饰底漆使涂层更加美观。锌铝涂料中的锌粉和铝粉的活泼性较强，因此也能给涂层带来额外的防腐性能。但是常规锌铝涂料单层耐腐蚀性能不佳，淋雨易变色，在雨水较多的地区就会影响美观。耐老化性能差，长久使用易失光变色。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无溶剂锌铝涂料，能够单独使用，无需喷涂底漆。无溶剂配方，施工方便，环境友好。外观较好，淋雨不易发花，且能在单独使用时仍具有较好的耐盐雾性能。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述涂料由a、b组分按10～20:1混合组成，其中，按重量份计，所述组分a由如下重量份数的组分组成：

3、

4、

5、所述组分b由如下重量分数的组分组成：

6、氨丙基三乙氧基硅烷80-95份

7、丙基三乙氧基硅烷1-20份

8、有机锡0.01-10份。

9、所述树脂均为无溶剂树脂，为硅树脂和环氧树脂的混合物，硅树脂与环氧树脂的用量分数比为1：0.8-2，其中环氧树脂包括脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和氢化环氧树脂的任意一种或几种的组合。优选地，所述硅树脂为隆胜四海sh-3047，所述脂肪族环氧树脂为南亚nper-032，所述氢化环氧树脂为巴陵石化cydh 300。

10、优选地，所述防沉剂为聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的一种或几种。

11、所述分散剂为埃夫卡efka-4010和byk-lpn23935的一种或两种。

12、所述消泡剂为byk-052n和byk-066n的一种或几种。

13、所述流平剂为byk-300和三木j-877的一种或几种。

14、所述填料为磷铁粉、磷酸锌、硫酸钡、铁钛粉和长石粉的一种或几种。

15、所述溶剂为二甲苯、三甲苯、丁酯、正丁醇、异丙醇的一种或几种。

16、本发明进一步提出了上述无溶剂锌铝涂料的制备方法，包括如下步骤：

17、(1)将重量份数的树脂分散，分散速度控制在500～800转，分散时间为2-5min；

18、(2)调整搅拌速度至800～1000转，加入分散剂、消泡剂、流平剂和防沉剂，分散20-30min；

19、(3)调整速度至1500～2000转，加入锌粉、填料，分散20min，温度保持在35-45℃，至细度小于30μm；

20、(4)调整速度至600-800转，加入铝粉和溶剂，分散5-10min得无溶剂锌铝涂料的组分a；

21、(5)将氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和有机锡混合，400-500转分散5-10min，得到无溶剂锌铝涂料组分b；

22、(6)将组分a和组分b按比例混合，得到无溶剂锌铝涂料。

23、本发明还提出了上述无溶剂锌铝涂料在金属表面防护中应用。

24、本发明通过将硅树脂与环氧树脂混合使用，充分利用硅树脂是耐候性、耐腐蚀性的特点，和环氧树脂的柔韧性与较好的附着力，通过配合氨基硅烷中的活泼氢与环氧基团发生反应，硅树脂发生水解缩聚反应，同时，硅烷的氨基和脂环族环氧的环氧基反应生成的羟基也和硅树脂的烷氧基发生反应，形成一个有机无机杂化体系，这个体系具有较高的聚合度，因此涂层的硬度，致密性都会有较大程度的提高。锌粉和铝粉都为较为活泼的金属，将之添加到涂料中可以很好的保护基材。因此无溶剂锌铝涂料在普通锌粉涂料的基础上致密的涂层可以很好的覆盖锌铝粉之间的孔隙，从而具有更佳的耐腐蚀性。填料的使用主要是降低成本，当想要成本较低时，可以减少锌粉含量，增加铝粉含量达到盐雾要求，通过实验发现40份的锌粉与20份的铝粉搭配基本能满足3000h盐雾性能，若有更高盐雾要求，可以适当提高锌粉含量。铝粉除了可以作为锌粉的补充防锈填料外，铝粉由于其特殊的外观和比重，可以较好的浮于涂层表面，使涂层具有较好的外观，还能降低涂层电阻率使得电子可以更好的传导，从而进一步提升耐腐蚀性。固化剂中氨丙基三乙氧基硅烷为主要固化剂，为反应提供氨基基团和硅烷，丙基三乙氧基硅烷主要作用为提高硅烷含量，从而提高漆膜的聚合度。有机锡为催化剂，催化反应进程，加快固化。因此本发明的创新点在于通过硅树脂与环氧树脂和氨基硅烷的反应生成的有机无机杂化体来很好的填充锌铝的较多间隙，从而更好的隔绝水氧的进入，从而达到较好的耐腐蚀性

25、有益效果：本发明提供了一种无溶剂锌铝涂料，能够作为单一涂层使用，无需喷涂底漆。无溶剂配方，施工方便，环境友好。外观较好，淋雨不变色，且能在单层使用时仍具有优异的耐腐蚀性能和耐老化性能。

技术特征：

1.一种无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述涂料由a、b组分按10～20:1混合组成，其中，按重量份计，所述组分a由如下重量份数的组分组成：

2.所述树脂均为无溶剂树脂，为硅树脂和环氧树脂的混合物，硅树脂与环氧树脂的用量分数比为1：0.8-2，其中环氧树脂包括脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和氢化环氧树脂的任意一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述防沉剂为聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述分散剂为埃夫卡efka-4010和byk-lpn23935的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述消泡剂为byk-052n和byk-066n的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述流平剂为byk-300和三木j-877的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述填料为磷铁粉、磷酸锌、硫酸钡、铁钛粉和长石粉的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的无溶剂锌铝涂料，其特征在于，所述溶剂为二甲苯、三甲苯、丁酯、正丁醇、异丙醇的一种或几种。

9.权利要求1-7任一项所述的无溶剂锌铝涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

10.权利要求1~7任一项所述的无溶剂锌铝涂料在金属表面防护中应用。

技术总结本发明公开了一种无溶剂锌铝涂料及其制备方法，通过将硅树脂与环氧树脂混合使用，利用硅树脂的耐候性和耐腐蚀以及环氧树脂的柔韧性与较好的附着力，同时配合氨基硅烷中的活泼氢与环氧基团发生反应，硅树脂发生水解缩聚反应，硅烷的氨基和脂环族环氧的环氧基反应生成的羟基也和硅树脂的烷氧基发生反应，使涂层的硬度，致密性都会有较大程度的提高。本发明的无溶剂锌铝涂料，能够作为单一涂层使用，无需喷涂底漆，施工方便，环境友好，外观较好，淋雨不变色，且能在单层使用时仍具有优异的耐腐蚀性能和耐老化性能。技术研发人员：杨志华,王益,周贤辉,张雪受保护的技术使用者：无锡华东锌盾科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16