一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種涂料，特別涉及一種環保型涂料及其制備方法，屬于涂料加工領域。
【背景技術】
[0002]鋼鐵是一種重要的工程和結構材料。金屬使用量的95%為鋼鐵，面鋼鐵中的70%中在易生銹的大氣中使用，故金屬腐蝕所造成的損失是一個十分嚴重的問題，粗略估計，每年因腐蝕而造成的金屬結構、設備及材料的損失量，大約相當于每年金屬產量的20-40%，全世界每年因腐蝕而報廢的金屬達1億噸以上，經濟損失占國民經濟總產值的1.5-3.5%，由此可見對鋼鐵進行防銹、防腐蝕保護是非常必要的。
[0003]涂敷防腐涂料是一重要的延長鋼鐵使用壽命的手段。普通涂料涂覆在鋼鐵表面，只是以隔絕空氣的方式而防止鋼鐵腐蝕，且大部分合成有機涂料一般都含有大量有機溶劑和有一定毒性的顏料、填料等揮發溶劑，有機揮發量(V0C)對我們人類自身構成直接的危害。因此，既能提高鋼鐵涂料的防腐性能，又減少污染，研究環保防腐涂料具有較大的實際價值。
[0004]無機水性涂料主要是以無機硅酸鹽為基料，一般以無機鋅粉底漆配套。該配套體系不但具有環保性，還具有下列特性:一是耐候性，因為該類涂層完全是無機的，因而不會被氧化，耐太陽光的化學輻射，在長期曝曬下，不會有粉化、開裂或脫落的情況發生。二是耐熱性，在形成固化層時以聚娃氧燒(S1-0-Si)相結合，這種S1-Ο鍵的結合能為106kcal/mol，比形成有機高分子的C-C鍵結合能(82.6kcal/mol)大得多，因而具有更強的耐熱性。三是耐溶劑性，它們幾乎在所有烴類溶劑中，包括汽油、甲苯、二甲苯以及其他脂肪烴和芳香烴石油產品中是不溶的，對許多強溶劑(如醚、酮以及氯化烴)均具有和很強的抵抗能力。四是抗靜電性，一般有機涂層容易產生靜電，這樣不但會發生危險，而且也易沾污塵埃，而無機涂層相對導電性較好，無機富鋅底漆的電阻率一般為103~108Ω.cm，符合石油部防靜電指標。因此無機防腐涂料具有較好的環保利用價值。
[0005]但同時由于溶劑少，潤濕性低，因而附著力不如相應的溶劑型涂料好，且鋅粉添加到涂料中，由于鋅粉與無機硅酸鹽較難融合，與底材著附力低。為此，本發明通過在涂料制備過程中，添加鋁酸三芐酯，作為偶聯劑，改善金屬鋅粉與硅酸鹽的兼容性，增強涂料的附著力，從而制備出一種改性環保型涂料。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料及其制備方法，該方法包括如下步驟:
⑴將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，加熱到溫度至40-50°C，在攪拌下慢慢加入計量的硅酸鉀溶液，配置固含量為40%的硅酸鉀溶膠；
⑵在不斷攪拌的條件下，慢慢加入計量的硅溶膠； ⑶將體系進行加熱，加熱到溫度至50-60°C，再向反應器中滴加硅烷；
⑷滴加完硅烷后，高速攪拌1-2小時，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液；
(5)再往澄清透明溶液中添加一定量的大于400目的鋅粉；
(6)最后添加一定量的海藻酸鈉溶液和鋁酸三芐酯偶聯劑，持續攪拌均勻后即可得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。
[0007]本發明在涂料制備步驟⑴過程中，所制備的硅酸鉀溶膠的質量占體系的百分比為 20%-30%。
[0008]本發明在涂料制備步驟⑵過程中，所添加的硅溶膠的質量比占體系的百分比為15%-20%o
[0009]本發明在涂料制備步驟⑶過程中，所添加的硅烷的質量占體系的百分比為10%-20%。
[0010]本發明在涂料制備步驟(5)過程中，所添加的鋅粉的質量占體系的百分比為40%以上。
[0011 ] 本發明在涂料制備步驟(6)過程中，所添加的海藻酸鈉溶液的質量濃度為1%_2%。
本發明在涂料制備步驟(6)過程中，所添加的鋁酸三芐酯的質量占體系的百分比為1%-2%0
【具體實施方式】
[0012]實施例一:
將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，加熱到溫度至40°C，在攪拌下慢慢加入計量的硅酸鉀溶液，配置固含量為40%的硅酸鉀溶膠200g，在攪拌過程中，再緩慢滴加200g硅溶膠，滴加完畢后，將體系進行加熱，當溫度上升到50°C時，再向反應器中滴加100g硅燒，滴加完硅烷后，停止加熱，并高速攪拌1小時，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加480g的400目的鋅粉，最后添加10g質量濃度為2%的海藻酸鈉溶液和10g的鋁酸三芐酯偶聯劑，持續攪拌均勻后即可得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。
[0013]實施例二:
將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，加熱到溫度至45°C，在攪拌下慢慢加入計量的硅酸鉀溶液，配置固含量為40%的硅酸鉀溶液600g，在攪拌過程中，再緩慢滴加300g硅溶膠，滴加完畢后，將體系進行加熱，當溫度上升到55°C時，再向反應器中滴加220g硅烷，滴加完硅烷后，停止加熱，并高速攪拌1小時，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加800g的500目的鋅粉，最后添加40g質量濃度為2%的海藻酸鈉溶液和40g的鋁酸三芐酯偶聯劑，持續攪拌均勻后即可得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。
[0014]實施例三:
將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，加熱到溫度至50°C，在攪拌下慢慢加入計量的硅酸鉀溶液，配置固含量為40%的硅酸鉀溶液400g，在攪拌過程中，再緩慢滴加360g硅溶膠，滴加完畢后，將體系進行加熱，當溫度上升到60°C時，再向反應器中滴加400g硅烷，滴加完硅烷后，停止加熱，并高速攪拌2小時，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加800g的500目的鋅粉，最后添加20g質量濃度為2%的海藻酸鈉溶液和20g的鋁酸三芐酯偶聯劑，持續攪拌均勻后即可得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。
【主權項】
1.一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，該涂料的制備方法包括以下步驟: ⑴將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，加熱到溫度至40-50°C，在攪拌下慢慢加入計量的硅酸鉀溶液，配置固含量為40%的硅酸鉀溶膠； ⑵在不斷攪拌的條件下，慢慢加入計量的硅溶膠； ⑶將體系進行加熱，加熱到溫度至50-60°C，再向反應器中滴加硅烷； ⑷滴加完硅烷后，高速攪拌1-2小時，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液； (5)再往澄清透明溶液中添加一定量的大于400目的鋅粉； (6)最后添加一定量的海藻酸鈉溶液和鋁酸三芐酯偶聯劑，持續攪拌均勻后即可得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。2.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟(1)過程中，所制備的硅酸鉀溶膠的質量占體系的百分比為20%-30%。3.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟⑵過程中，所添加的硅溶膠的質量比占體系的百分比為15%-20%。4.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟⑶過程中，所添加的硅烷的質量占體系的百分比為10%-20%。5.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟(5)過程中，所添加的鋅粉的質量占體系的百分比為40%以上。6.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟(6)過程中，所添加的海藻酸鈉溶液的質量濃度為1%_2%。7.根據權利要求1所述的一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料，其特征在于，步驟(6)過程中，所添加的鋁酸三芐酯的質量占體系的百分比為1%-2%。
【專利摘要】本發明公開了一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料及其制備方法。該涂料成分包括：硅酸鉀、硅溶膠、硅烷、鋅粉、海藻酸鈉溶液和鋁酸三芐酯。其制備工藝是，先將定量的蒸餾水倒人裝有高速攪拌器和加熱裝置的反應器中，在加熱攪拌下，加入硅酸鉀溶液，配置硅酸鉀溶膠，再緩慢滴加硅溶膠，繼續加熱，再向反應器中滴加硅烷，滴加完硅烷后,停止加熱，高速攪拌，降溫，靜置，從上層傾倒、過濾，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添鋅粉，最后添加海藻酸鈉溶液和鋁酸三芐酯，攪拌后得一種添加鋁酸三芐酯的改性環保型涂料。
【IPC分類】C09D7/12, C09D1/04, C09D1/00, C09D5/10
【公開號】CN105419415
【申請號】CN201510880124
【發明人】張慧娜
【申請人】張慧娜
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月6日