納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用及其防護漆的製作方法
2023-11-08 01:28:07 3
納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用及其防護漆的製作方法
【專利摘要】本發明涉及納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用，將酸性矽溶膠加入矽溶膠的2～5%的KH560矽烷偶聯劑，在55±5℃的條件下進行耦合，形成改性納米二氧化矽溶膠；然後加入水性丙烯酸乳液中應用於鋼結構防腐蝕用水性工業塗料。本發明還提供一種水性鋼結構防腐漆，包括：改性納米二氧化矽溶膠3～6%；水性丙烯酸乳液40～60%，顏料11～16%，填料16～21%，各類助劑0.8～1.0%，去離子水10～15%。本發明採用特殊工藝對納米級的二氧化矽溶膠體進行了處理，並與乳液合理搭配後配置成納米二氧化矽溶膠體改性丙烯酸水性塗料，使產品的成膜緻密度、耐水性有了很大的提高，從而對產品的防護性能有了明顯的改進。
【專利說明】納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用及其防護漆
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業塗料組合物，具體涉及納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中的應用，以及採用改性納米二氧化矽溶膠雜化的水性丙烯酸工業塗料組合物。
[0002]
【背景技術】
[0003]對於鋼結構防腐應用的單組分乳液型的丙烯酸水性鋼結構防腐漆，即使考慮採用具有很好的化學防鏽和物理屏蔽功能的顏填料來提高產品的防鏽性能，但由於成膜物自身的一些缺陷，如:由於乳液聚合時採用的乳化劑，它至始至終都殘存於漆膜間，從而影響了漆膜的緻密性和耐水性，最終會影響產品的防護性能。
[0004]
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在於解決丙烯酸水性鋼結構防腐漆耐水性差的問題，提供一種採用改性納米二氧化矽溶膠雜化的水性丙烯酸的方法，使水性鋼結構防腐漆的防護性能得到改良。
[0006]本發明還提供在此思路研發的新型水性鋼結構防腐漆，以提高水性丙烯酸工業塗料塗層的防護性能。
[0007]實現上述目的，本發明採用如下技術方案:納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用，其特徵在於，將酸性矽溶膠加入矽溶膠的2~5%的KH560矽烷偶聯劑，在55±5°C的條件下進行耦合，形成改性納米二氧化矽溶膠；然後加入水性丙烯酸乳液中應用於鋼結構防腐蝕用水性工業塗料；
所述酸性矽溶膠是固含量為25%的納米級高分子無機偏矽酸的膠體溶液。
[0008]本發明還提供一種水性鋼結構防腐漆，包括如下重量百分比的原料:改性納米二氧化矽溶膠3~6% ;顏料11~16%，填料16~21%，各類助劑0.8~1.0%,去離子水10~15% ;餘量為水性丙烯酸乳液；
其中，顏料以鐵紅為主體顏料；
功能性填料為磷酸鋅和/或絹雲母；
填料為硫酸鋇和/或滑石粉；
各類助劑包括高分子聚合型分散劑、含矽消泡劑、有機低揮發胺調節劑、PUA聚氨酯增稠劑，低表面張力基材潤溼劑，添加量都在0.1~0.5%。
[0009]相比現有技術，本發明具有如下有益效果:
本發明納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中的應用，是將納米二氧化矽溶膠改性後應用於水性鋼結構防腐漆，採用特殊工藝對納米級的二氧化矽溶膠體進行處理，並與水性丙烯酸乳液合理搭配後配置成納米二氧化矽溶膠體改性丙烯酸水性防護漆，使產品的成膜緻密度、耐水性有了很大的提高，從而對產品的防護性能明顯提高。
[0010]進一步，本發明選用酸性納米矽溶膠和國產的矽烷偶聯劑通過有機/無機雜化技術先對矽溶膠進行表面改性後再對成膜物乳液進行複合，矽溶膠粒徑一般為5~80nm，細顆粒的二氧化矽具有較高活性。經過改性處理後其結構既含有某些能與無機鹽和金屬氧化物結合的矽酸鹽無機高分子化合物，又含有與有機乳液親和力強的基團，最終成膜後此有機、無機雜化的塗膜緻密且具有不可回復性，抗水性好；且矽溶膠能通過毛細管滲透到基材的內部，阻塞微細的毛細管，防止水分子的滲透，以提高成膜物的緻密性和耐水性，成功地將它應用於鋼結構防腐蝕用水性工業塗料領域，達到提高產品的防腐蝕性能的目的。
[0011]【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0013]一、本發明納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用，將酸性矽溶膠(固含量為25%的納米級高分子無機偏矽酸的膠體溶液)加入矽溶膠的2~5%的KH560矽烷偶聯劑(縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷)，在55 ±5°C的條件下進行耦合，形成改性納米二氧化矽溶膠；然後加入水性丙烯酸乳液中應用於鋼結構防腐蝕用水性工業塗料。
[0014]二、水性鋼結構防腐漆的實施例，配方組成包括如下重量百分比的原料:
【權利要求】
1.納米二氧化矽溶膠體在水性鋼結構防腐漆中應用，其特徵在於，將酸性矽溶膠加入矽溶膠的2~5%的KH560矽烷偶聯劑，在55±5°C的條件下進行耦合，形成改性納米二氧化矽溶膠；然後加入水性丙烯酸乳液中應用於鋼結構防腐蝕用水性工業塗料； 所述酸性矽溶膠是固含量為25%的納米級高分子無機偏矽酸的膠體溶液。
2.一種水性鋼結構防腐漆，包括如下重量百分比的原料:改性納米二氧化矽溶膠3~6% ;顏料11~16%，填料16~21%，各類助劑0.8~1.0%，去離子水10~15% ;餘量為水性丙烯酸乳液； 其中，顏料以鐵紅為主體顏料； 功能性填料為磷酸鋅和/或絹雲母； 填料為硫酸鋇和/或滑石粉； 各類助劑包括高分子聚合型分散劑、含矽消泡劑、有機低揮發胺調節劑、PUA聚氨酯增稠劑，低表面張力基材潤溼劑，添加量都在0.1~0.5%。
3.根據權利要求2所述水性鋼結構防腐漆，其特徵在於，所述水性丙烯酸乳液是苯丙共聚丙烯酸乳液。
4.如權利要求2或3所述水性鋼結構防腐漆的製備方法，包括如下步驟: (1)先將酸性矽溶膠原液投入到反應器內，用水浴加熱至55°C，並控制溫度在55±5°C範圍內，一邊攪拌一邊緩緩地滴加入矽溶膠的2~5%的KH560矽烷偶聯劑，滴加完後再一邊分散保溫50~80分鐘，得到改性納米二氧化矽溶膠； (2)保持分散和溫度的狀態下最後再將水性丙烯酸乳液緩慢加入，調整PH值為7.5~.8.5的範圍並保溫分散 50~80分鐘，完成矽溶膠對乳液的改性，得到改性矽溶膠乳液； (3)最後，在配料釜中加入去離子水，按順序加入分散劑、消泡劑、有機低揮發胺調節劑等助劑，攪拌均勻後在攪拌下逐步加入各種顏料及填料，在450~550rpn的速度下高速分散10~15分鐘後再用砂磨機進行研磨，達到細度40微米以下後，在攪拌下加入上述改性矽溶膠乳液，並添加增稠劑、基材潤溼劑等助劑調試至合格即為成品。
【文檔編號】C09D125/14GK103937353SQ201410212921
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】徐文, 黃志忠, 魏林江 申請人:重慶海聯水性塗料有限公司