專利名稱：：一種耐高溫車間底漆及其制備工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種耐溫可達800°C，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工矯正區域的車間底漆燒損面積降低的無機硅酸鋅車間底漆及其制備方法。
背景技術：
：車間底漆，又被稱之為鋼材預處理底漆和保養底漆，是指鋼板經噴射處理到一定級別后噴涂的第一道底漆，其主要作用是保護鋼板在制作(含焊接、切割、火工校正等)時少受大氣腐蝕。如造船行業中，一般情況下配有大型的預處理和噴涂車間底漆的生產車間，采購后的鋼板直接到車間，采用自動化流水線進行拋丸除銹到一定級別再采用自動高壓無氣噴涂機噴涂車間底漆，國家標準GB/T6747對車間底漆的基本技術參數進行了要求。但是已有的車間底漆，在焊接、切割或火工矯正等高溫加工后，涂層炭化嚴重，在40(TC以上區域嚴重受損，失去防銹功能。并且由于這種銹蝕，在造船、橋梁制備、戶外支撐結構和設備加工時，為了保證結構件的長效防腐壽命，一般情況下均進行徹底的二次噴砂除銹，這樣增加了工作量。例如，在造船行業，涂裝占船舶制備總工時的14.5%，而二次除銹則沾到涂裝總工時的50%，為造船行業的瓶頸。減少二次除銹的工作量，對包括船舶在內的鋼鐵加工行業具有重要意義。我們擬研發的耐高溫車間底漆在原有無機硅酸鋅車間底漆的基礎上，采用耐熱樹脂對正硅酸乙酯水解過程進行改性，并在鋅粉粉體中加入超細不銹鋼等合金粉、耐高溫無機防銹顏料，促進涂層的固化。耐高溫車間底漆與傳統的無機鋅車間底漆相比，耐熱性能有很大的提高，耐溫可達800°C，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工區域的車間底漆燒損面積降低到原來的50%左右，可以減少20_30%二次除銹的工作量。
發明內容本發明的目的主要是根據現有技術中的不足，提供一種可以減少二次除銹工作量的，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工區域的車間底漆燒損面積降低的無機硅酸鋅車間底漆。為實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現一種耐高溫的車間底漆，以正硅酸乙酯水解物和有機硅樹脂為固化劑，與一定比例的含鋅粉、合金粉、鋁粉漿等的漿料組成，固化劑與漿料的重量比為1:2~4。其中，固化劑的各成分名稱及重量份數分別為-正硅酸乙酯(E-40)15.0-50.0異丙醇15.0~60.0蒸餾水3.0~15.0工業乙醇5.0~10.0硫酸0.05~1氟化鉀0~2.0乙醇鈉0~2.0硅樹脂0~10氫氧化鉀0~0.5氨水0~2AMP-950~2漿料各成分名稱及重:量份數為氣相二氧化硅0.1~2.0沉淀二氧化硅05丁醇2.0~10.0乙醇1~10膨潤土0.54.0二甲苯5~15鋅粉50~70鎳粉0~2鋁粉(漿)0~2不銹鋼粉0~2磷鐵粉0~10鈦鐵粉0~10鈦白粉0~5沉淀硫酸鋇0~5氧化鋁粉0~5長石粉0~5優先的是，所述的正硅酸乙酯為含硅量為40±2%。優先的是，所述的硫酸為重量固含量為70~97%的濃硫酸。優先的是，所述磷鐵粉、鈦鐵粉、鋅粉、鎳粉、不銹鋼粉的目數為800目。優先的是，所述鋁粉是以鋁粉漿的形式加入。優選的是，所述的乙醇鈉為含量為16±2%的異丙醇溶液。優選的是，所述的氟化鉀、氫氧化鉀、氨水為工業品試劑。其中，固化劑制備方法中，硫酸和氟化鉀是催化劑，促進正硅酸乙酯的水解和聚合，異丙醇和工業乙醇為溶劑，硅樹脂的加入主要是為了滿足耐高溫的需求，增加涂層柔韌性，乙醇鈉醇溶液、氫氧化鉀、氨水、AMP-95是為了調整固化劑的穩定性。固化劑的作用是油漆涂裝后，繼續水解聚合成為粘接劑，起到粘接作用。其中，漿料中二甲苯和丁醇為溶劑，醇類溶劑的加入是為了改變溶劑的極性，促進防沉劑的打開和分散；改性膨潤土和氣相二氧化硅為防沉劑；沉淀二氧化硅為焊接鋼鐵的增韌劑，沉淀硫酸鋇、氧化鋁作為耐溫填料；長石粉、高嶺土和二氧化硅在受熱時，可以形成陶瓷層；鈦白粉和氧化鋁的作用在于減少鋅粉在焊接時霧化；所用的磷鐵粉和鈦鐵粉目數均為800目或以上，部分取代800目(或目數更高)鋅粉。漿料成分用于防腐防銹和高溫受熱時，形成牢固涂層。本發明的另一目的是提供一種防腐性能更優，更佳廉價的車間底漆，主要措施在于用具有防銹性能的廉價礦粉(磷鐵粉、鈦鐵粉)部分取代昂貴的鋅粉。將固化劑與漿料按權利要求1所述的比例混合均勻，得到可以高壓無氣噴涂施工的廉價耐高溫車間底漆；其中固化劑的生產方法是先把乙醇鈉和總量30X異丙醇配成混合溶液A備用。在可以恒溫保護的常壓反應釜中逐步加入異丙醇總量的70%、正硅酸乙酯、工業乙醇總量的50%，攪拌均勻，再滴加50%的工業乙醇、水、硫酸、氟化鉀的混合液，反應釜的夾套溫度為50~80。C，90~150分鐘后加入備用溶液A、氫氧化鉀(或氨水、AMP-95)和硅樹脂；再過2030分鐘后冷卻包裝。所用設備為帶加熱裝置的常壓反應釜。漿料的生產方法是按前述權利要求所述的比例，將膨潤土與10%總量的二甲苯、乙醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠B備用；將氣相二氧化硅和20%總量的二甲苯、丁醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠C備用；按照權利要求1所述比例加入剩余的二甲苯、鎳粉、鋁粉漿、不銹鋼粉、鈦白粉、沉淀硫酸鋇、長石粉、高嶺土、氧化鋁粉，高速分散4060分鐘，加入凝膠B和凝膠C，中速分散1020分鐘后，再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，高速分散2030分鐘，制得漿料。所敘述的高速分散為轉速在14001600轉/分鐘；中速分散為轉速700800轉/分鐘。所用設備為兩檔攪拌速度或變頻高速分散機。本發明的有益效果是采用有機硅改性的正硅酸乙酯水解物為固化劑，提高了成膜物的耐高溫性能；采用長石粉、高嶺土和二氧化硅的成分，使得涂層在高溫加熱時形成牢固陶瓷涂層，提高了涂層的耐溫性能；釆用磷鐵粉和鈦鐵粉代替鋅粉，同時添加少量鎳粉、不銹鋼粉和鋁粉漿，形成合金，在不降低防腐性能的前提下，降低了成本；添加少許鈦白粉和氧化鋁，減少鋅粉在焊接時霧化。適用于船舶、車輛、海上平臺、油罐、大型建筑物和高層建筑物、橋梁、冶金、化工鋼鐵構件的表面作為防腐保養底漆，減少二次除銹或修補的工作量。具體實施例方式以下實例對本發明做進一步描述-案例1:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)34.5公斤異丙醇50.5公斤蒸餾水3公斤工業乙醇4公斤硫酸0.12公斤氟化鉀0.78公斤氫氧化鉀0.1公斤乙醇鈉2公斤硅樹脂5公斤制備工藝先把乙醇鈉溶液2公斤和15.15公斤異丙醇配成17.15公斤混合溶液A備用。將常壓反應釜的溫度加熱至50士2。C，逐步加入異丙醇35.35公斤、正硅酸乙酯34.5公斤、工業乙醇2公斤，攪拌均勻，再滴加2公斤工業乙醇、3公斤水、0.12公斤75%硫酸、0.78克氟化鉀的混合液，反應100分鐘后，加入硅樹脂5公斤、混合溶液A17.15公斤、氫氧化鉀0.1公斤，再攪拌均勻20分鐘冷卻包裝。漿料的成分配比氣相二氧化硅0.5公斤丁醇10公斤乙醇2公斤膨潤土0.5公斤二甲苯10.0公斤鋅粉56.0公斤鎳粉0.5公斤鋁粉漿0.3公斤磷鐵粉6.2公斤鈦鐵粉8.0公斤鈦白粉1.0公斤高嶺土0.25公斤沉淀硫酸鋇3.0公斤長石粉0.5公斤氧化鋁粉0.25公斤沉淀二氧化硅l公斤制備工藝采用的設備為變頻高速分散機。將0.5公斤膨潤土與1公斤二甲苯、2公斤乙醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠B備用；將0.5公斤氣相二氧化硅和2公斤二甲苯、IO公斤丁醇混合均勻，高速分散10—20分鐘，配成凝膠C備用；將7公斤二甲苯、0.5公斤鎳粉、0.3公斤鋁粉漿、l公斤鈦白粉、3公斤沉淀硫酸鋇、0.5公斤長石粉、0.25公斤高嶺土、0.25公斤氧化鋁粉，l公斤沉淀二氧化硅在1500±20轉/分鐘條件下，分散40—60分鐘，加入凝膠B和凝膠C后，再在700±20轉/分鐘條件下，分散10—20分鐘后，再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，在1500±20轉/分鐘條件下分散20—30分鐘，制得漿料。兩組份比例為固化劑漿料=1:2.12(重量比)案例2:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)33公斤異丙醇57公斤蒸餾水2.0公斤工業乙醇2.0公斤硫酸0.15公斤氟化鉀1.0公斤AMP-950.5公斤硅樹脂4.35公斤生產工藝同例l，只是將夾套溫度調整為65±5°C，乙醇鈉和氫氧化鉀改為AMP-95c漿料的成分配比0.35公斤3公斤0.5公斤1.15公斤12.0公斤58.8公斤0.2公斤0.5公斤10公斤5.0公斤2.5公斤3.0公斤3.0公斤氣相二氧化硅丁醇乙醇膨潤土二甲苯鋅粉不銹鋼粉鋁粉漿磷鐵粉鈦鐵粉鈦白粉高嶺土長石粉生產工藝同例l。兩組份比例為固化劑漿料=1:2.5(重量比)案例3:固化劑的成分配比正硅酸乙酯(E-40)異丙醇蒸餾水工業乙醇硫酸氟化鉀乙醇鈉硅樹脂39公斤54公斤3.0公斤2.0公斤0.1公斤0.70公斤0.2公斤l公斤生產工藝同例1，只是將夾套溫度調整為75±5°C,漿料的成分配比氣相二氧化硅l公斤丁醇8公斤乙醇0.3公斤膨潤土2.0公斤二甲苯15.0公斤鋅粉62.3公斤鋁粉漿1.0公斤磷鐵粉2.0公斤鈦鐵粉2.0公斤鈦白粉1.9公斤高嶺土2.0公斤長石粉2.0公斤氧化鋁粉0.5公斤生產工藝同例l。兩組份比例為固化劑漿料=1:3.5(重量比)。針對實例1進行涂層性能測試，結果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1.一種耐高溫的車間底漆，以正硅酸乙酯水解物和有機硅樹脂為固化劑，與一定比例的鋅粉、合金粉、等的漿料組成，固化劑與漿料的重量比為1∶2～4。其中，固化劑的各成分名稱及重量份數分別為正硅酸乙酯(E-40)15.0～50.0異丙醇15.0～60.0蒸餾水3.0～15.0工業乙醇5.0～10.0硫酸0.05～1氟化鉀0～2.0乙醇鈉0～2.0硅樹脂0～10氫氧化鉀0～0.5氨水0～2AMP-950～2漿料各成分名稱及重量份數為氣相二氧化硅0.1～2.0沉淀二氧化硅0～5丁醇2.0～10.0乙醇1～10膨潤土0.5～4.0二甲苯5～15鋅粉50～70鎳粉0～2鋁粉(漿)0～2不銹鋼粉0～2磷鐵粉0～10鈦鐵粉0～10鈦白粉0～5沉淀硫酸鋇0～5氧化鋁粉0～5長石粉0～52.根據權利要求1所述的高溫車間底漆，其特征在于，所述的正硅酸乙酯含硅量為40±2%。3.根據權利要求1所述的高溫車間底漆的制造方法，其特征在于，將固化劑與漿料按權利要求1所述的比例混合均勻，得到可以高壓無氣噴涂施工的耐高溫車間底漆；其中固化劑的生產方法是先把乙醇鈉和總量30X異丙醇配成混合溶液A備用。在可以恒溫保護的常壓反應釜中逐步加入異丙醇總量的70%、正硅酸乙酯、工業乙醇總量的50%，攪拌均勻，再滴加50%的工業乙醇、水、硫酸、氟化鉀的混合液，反應釜的夾套溫度為50~80'C，90~120分鐘后加入備用混合溶液和硅樹脂，同時加入的還有AMP-95、氨水、氫氧化鉀的一種或幾種，20-30分鐘后冷卻包裝。漿料的生產方法是按前述權利要求所述的比例，將膨潤土與10%總量的二甲苯、乙醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠B備用；將氣相二氧化硅和20%總量的二甲苯、丁醇混合均勻，高速分散1020分鐘，配成凝膠C備用；按照權利要求1所述比例加入剩余的二甲苯、沉淀二氧化硅，鎳粉、鋁粉漿、不銹鋼粉、鈦白粉、沉淀硫酸鋇、長石粉、高嶺土、氧化鋁粉，高速分散4060分鐘，加入凝膠B和凝膠C，分散1020分鐘后，再加入鋅粉、鈦鐵粉、磷鐵粉，分散030分鐘，制得漿料。4.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述的硫酸為含量為70—97%的濃硫酸。5.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述的乙醇鈉為含量為16±2%的異丙醇溶液；也可以是含量為99%的純乙醇鈉晶體。6.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述磷鐵粉、鈦鐵粉、鋅粉、鎳粉、不銹鋼粉的目數均不小于800目。7.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述鋁是以鋁粉漿的形式加入。8.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述氫氧化鉀、氨水、氟化鉀為工業品試劑。9.根據權利要求書1所述的耐高溫車間底漆，其特征在于，所述AMP-95為美國陶氏公司商品。全文摘要一種耐高溫的車間底漆，由固化劑和漿料按重量比1∶2～4組成；其中基料的各組份名稱及重量份數分別為異丙醇10～30，膨潤土0.5～4，納米氣相二氧化硅0.1～2，沉淀二氧化硅0～5，丁醇2～10，工業乙醇1～10，鋅粉50～70，二甲苯5～15，磷鐵粉0～20，鈦鐵粉0～10，不銹鋼粉0～5，鎳粉0～2，鈦白粉0～2，氧化鋁粉0～2，沉淀硫酸鋇0～2，長石粉0～5，鋁粉漿0～2。固化劑各組份名稱及重量份數分別為氨水0～2，乙醇鈉0～2，氟化鉀0～2，硅酸乙酯15～50，AMP-950～2，硫酸0.05～1，氫氧化鉀0～0.5，蒸餾水3～15，工業乙醇5～10，異丙醇15～60，硅樹脂0～10。本發明中的高溫車間底漆耐溫可達800℃，在焊接、切割、火工校正等高溫加工后，可使焊縫及火工區域的車間底漆燒損面積降低。文檔編號C09D183/00GK101619195SQ20081004023公開日2010年1月6日申請日期2008年7月4日優先權日2008年7月4日發明者汪培慶,汪慶鋒,黃永清申請人:上海暄洋化工材料科技有限公司