【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐涂料，具体涉及一种水性富锌涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水性无机富锌涂料是一种在重防腐领域得到广泛应用的水性防腐涂料，其采用高模数硅酸盐(例如：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等)作为基料，通过与锌粉在一定条件下反应交联成膜，形成的漆膜具有良好的耐腐蚀性、耐候性、耐热性、耐溶剂性等。然而，由于水性无机富锌涂料中的锌粉的密度高，而液态基料的粘度低(<100cps)，水性无机富锌涂料在混合施工的过程中非常容易发生锌粉沉淀，形成的漆膜的综合性能会因为锌粉的沉降造成的成膜物质分布不均匀而出现大幅下降。目前，解决水性无机富锌涂料锌粉沉降问题的途径通常有以下两种：1)在液态基料中加入防沉剂，或在锌粉中混入吸水量大的粉料，该方法的防沉效果非常有限，且会导致漆膜的防腐性能下降；2)在施工过程中不停搅拌物料防止锌粉沉降，该方法会给施工带来许多不便，且会增加施工能耗。
2、因此，开发一种兼具优异的防腐性能和优异的防沉性能的水性富锌涂料具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种水性富锌涂料及其制备方法和应用。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种水性富锌涂料，其由a组分和b组分组成，a组分和b组分的质量比为1～3:1；所述a组分为锌粉；所述b组分包括以下质量百分比的组分：
4、衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液：60％～75％；
5、硅酸盐：24％～39％；
6、润湿剂：0.1％
7、消泡剂：0.1％～0.5％。
8、优选地，所述锌粉的粒径≤25μm。
9、进一步优选地，所述锌粉的粒径为15μm～25μm。
10、优选地，所述b组分包括以下质量百分比的组分：
11、衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液：65％～75％；
12、硅酸盐：24％～34％；
13、润湿剂：0.1％～0.3％；
14、消泡剂：0.1％～0.5％。
15、优选地，所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液由以下质量百分比的原料制成：
16、用于制备丙烯酸酯乳液的单体：20％～45％；
17、衣康酸单丁酯：1％～5％；
18、硅烷偶联剂：1％～5％；
19、引发剂：0.05％～0.2％；
20、乳化剂：1％～5％；
21、水：余量。
22、进一步优选地，所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液由以下质量百分比的原料制成：
23、用于制备丙烯酸酯乳液的单体：25％～40％；
24、衣康酸单丁酯：1.5％～4.5％；
25、硅烷偶联剂：1％～5％；
26、引发剂：0.1％～0.2％；
27、乳化剂：1％～2％；
28、水：余量。
29、优选地，所述用于制备丙烯酸酯乳液的单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少三种。
30、优选地，所述发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
31、优选地，所述乳化剂为c10～c20烷基硫酸钠、c10～c20烷基苯磺酸钠、c10～c20烷基萘磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸酯磺酸钠中的至少一种。
32、进一步优选地，所述乳化剂为乙氧基化烷基酚硫酸铵。
33、优选地，所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液通过以下任意一种方法制成：
34、方法1：
35、1)取部分的水将引发剂配制成引发剂溶液；
36、2)取部分的水分散乳化剂，再加入用于制备丙烯酸酯乳液的单体、衣康酸单丁酯、硅烷偶联剂和部分的引发剂溶液进行反应，得到预乳化液；
37、3)取剩余的水升温至70℃～80℃，再边搅拌边加入部分的引发剂溶液，再同时滴加预乳化液和剩余的引发剂溶液，加完后保温反应，再冷却至室温，过滤，即得衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液；
38、方法2：
39、1)取部分的水将引发剂配制成引发剂溶液；
40、2)取部分的水分散部分的乳化剂，再加入部分的用于制备丙烯酸酯乳液的单体、衣康酸单丁酯、部分的硅烷偶联剂和部分的引发剂溶液进行反应，得到预乳化液i；取部分的水分散剩余的乳化剂，再加入剩余的用于制备丙烯酸酯乳液的单体、剩余的硅烷偶联剂和部分的引发剂溶液进行反应，得到预乳化液ii；
41、3)取剩余的水升温至70℃～80℃，再边搅拌边加入部分的引发剂溶液，再同时滴加预乳化液i和部分的引发剂溶液，加完后保温反应，再加入剩余的引发剂溶液，再滴加预乳化液ii，加完后保温反应，再冷却至室温，过滤，即得衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液。
42、优选地，所述硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中的至少一种。
43、优选地，所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸硫酸盐、羧酸皂、磷酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚、聚醚改性聚硅氧烷、聚氧乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
44、进一步优选地，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
45、优选地，所述消泡剂为有机硅类化合物、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、炔二醇中的至少一种。
46、进一步优选地，所述消泡剂为有机硅类化合物、炔二醇中的至少一种。
47、一种如上所述的水性富锌涂料的制备方法包括以下步骤：将衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液、硅酸盐、润湿剂和消泡剂混匀，再边搅拌边加入锌粉，即得水性富锌涂料。
48、一种如上所述的水性富锌涂料在海洋工程领域或石油管道领域用于金属防护的应用。
49、本专利技术的有益效果是：本专利技术的水性富锌涂料防沉性能优异、粘度和干燥速度均符合要求，形成的漆膜耐冲击性能好、附着力大、耐盐雾性能优异，可以用于海洋工程、石油管道等领域的金属防护，适合进行大规模推广应用。
50、具体来说：
51、本专利技术的水性富锌涂料中添加有衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液，衣康酸分子内部含有两个活泼的羧基和一个双键，双键与羧基呈共轭关系，使得衣康酸单丁酯与用于制备丙烯酸酯乳液的单体聚合后可以形成一种高分子螯合剂，从而使得到的衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液与锌粉混合后可以表现出更好的分散性和相容性，同时具有较高的粘度，可以大幅减少锌粉的沉降。
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1.一种水性富锌涂料，其特征在于，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为1～3:1；所述A组分为锌粉；所述B组分包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述锌粉的粒径≤25μm。
3.根据权利要求1所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液由以下质量百分比的原料制成：
4.根据权利要求3所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述用于制备丙烯酸酯乳液的单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少三种。
5.根据权利要求3所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢中的至少一种；所述乳化剂为C10～C20烷基硫酸钠、C10～C20烷基苯磺酸钠、C10～C20烷基萘磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸酯磺酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求3～5中任意一项所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸硫酸盐、羧酸皂、磷酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚、聚醚改性聚硅氧烷、聚氧乙烯嵌段共聚物中的至少一种；所述消泡剂为有机硅类化合物、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、炔二醇中的至少一种。
9.一种如权利要求1～8中任意一项所述的水性富锌涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液、硅酸盐、润湿剂和消泡剂混匀，再边搅拌边加入锌粉，即得水性富锌涂料。
10.一种如权利要求1～8中任意一项所述的水性富锌涂料在海洋工程领域或石油管道领域用于金属防护的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种水性富锌涂料，其特征在于，由a组分和b组分组成，a组分和b组分的质量比为1～3:1；所述a组分为锌粉；所述b组分包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述锌粉的粒径≤25μm。
3.根据权利要求1所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述衣康酸单丁酯改性的丙烯酸酯乳液由以下质量百分比的原料制成：
4.根据权利要求3所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述用于制备丙烯酸酯乳液的单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少三种。
5.根据权利要求3所述的水性富锌涂料，其特征在于：所述发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢中的至少一种；所述乳化剂为c10～c20烷基硫酸钠、c10～c20烷基苯磺酸钠、c10～c20烷基萘磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸酯磺酸钠中的至少一种。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐航，田巧，蔡敏钊，周运吉，郑庚海，杨建基，赵思佳，赵玉明，
申请(专利权)人：广东珠江化工涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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