专利名称：一种不含氯离子醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不含氯离子醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂。
背景技术：
无机富锌底漆一般分为水性无机富锌和醇溶性无机富锌两种。水性无机富锌适合于干燥条件下施工，对施工环境要求较苛刻，施工难度较高，醇溶性无机富锌通过与空气中的水蒸气反应而固化，尤其适合我国南方高湿条件下的施工。 目前，这种底漆已逐渐发展成为防腐性、耐候性、耐热性优异的无机涂料。醇溶性无机硅酸锌防腐涂料分固化剂和锌粉浆两个组份。所述锌粉浆由锌粉、导电防锈颜料、主剂和醇类溶剂搅拌混合均勻而成，不涉及化学变化。所述固化剂以烷基硅酸酯为起始原料，在H+离子的作用下水解生成硅醇(-Si-OH)，后硅醇之间发生缩合反应，形成带有部分羟基的硅酸乙酯缩合物，部分水解的硅酸乙酯涂覆于钢铁表面时，可进一步吸收空气中的水分而缩合交联，并与钢材表面活性铁反应形成锌-硅酸-铁络合物，同时也和锌粒子的表面反应，最终形成一层坚硬的硅酸锌漆膜。CN 1887985A公开了一种环保型无机硅酸锌车间底漆，由基料和固化剂按重量比 0.5 3.5 1组成。其中，基料的各组分名称及重量份数分别为丙二醇甲醚7.0 15.0， 改性膨润土 0. 3 0. 8，羟乙基纤维素溶液5. 0 15. 0，大豆卵磷脂分散剂0. 1 0. 7，钛白粉1. 0 4. 0，高岭土 2. 0 15. 0，滑石粉3. 0 16. 0，磷铁粉5. 0 20. 0，锌粉30. 0 70. 0。固化剂各组分名称及重量份数为无水乙醇20 45. 0，丙二醇甲醚10. 0 40. 0，盐酸溶液4. 1 8. 1，正硅酸乙酯25. 0 50. 0。CN 1908089A公开了一种环保型无机硅酸锌车间底漆，由基料和固化剂按重量比 0.5 3.5 1组成。其中，基料的各组分名称及重量份数分别为丙二醇甲醚7.0 15.0， 改性膨润土 0. 3 0. 8，羟乙基纤维素溶液5. 0 15. 0，大豆卵磷脂分散剂0. 1 0. 7，钛白粉1. 0 4. 0，高岭土 2. 0 15. 0，滑石粉3. 0 16. 0，磷铁粉5. 0 20. 0，锌粉30. 0 70. 0 ；固化剂各组分名称及重量份数为无水乙醇20. 0 45. 0，丙二醇甲醚10. 0 40. 0， 盐酸溶液4. 1 8. 1，正硅酸乙酯25. 0 50. 0。CN 101619196A公开了一种不含苯类溶剂的耐高温无机硅酸锌车间底漆，由固化剂和浆料按重量比1 1.5 4组成；其中固化剂各成分名称及重量份数分别为氨水0 2，乙醇钠0 2，氟化钾0 2，硅酸乙酯15 50，AMP-950 2，硫酸0. 05 1，重钙0 0. 3，氢氧化钾0 0. 5，蒸馏水3 15，工业乙醇5 10，丙二醇甲醚15 60，硅树脂0 10。采用上述固化剂的底漆耐温可达800°C。现有技术的固化剂生产工艺是用盐酸催化硅酸乙酯水解，并加入少量氯化锌辅助吸潮固化，但是氯离子半径小，穿透能力强，故它很容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成可溶性化合物，使氧化膜的结构发生变化。同时氯离子还有很强的可被金属吸附的能力，它们优先被金属吸附，并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态，氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物，氯化物与金属表面的吸附并不稳定，形成了可溶性物质，这样就导致了腐蚀的加速。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种性能优异的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂。本发明的目的之一还在于提供一种性能优异的不含氯离子的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂。本发明针对现有技术的不足，从氯离子导致腐蚀加速的机理出发，通过一系列筛选实验，最终选定稀H3PO4和乙酸作为水解催化剂，硼酐和氟硅酸钠作为吸潮辅助固化物质，制得了性能优异的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比包括
桂酸乙酯-4025-50%无水乙醇40-65%去离子水0.05-5%硼酐0.1-10%氟硅酸钠0.05-2%稀磷酸0.05-2%乙酸0.05-3%所述醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂各组分之和为100%。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比优选包括
娃酸乙酯-4030-40%无水乙醇50-60%去离子水0.1-3%硼酐0.2-5%氟硅酸钠0.1-0.5%20%稀碌酸0.1-0.6%乙酸0.1-1%
所述醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂各组分之和为100%。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比优选为
硅酸乙酯-4035%无水乙醇58%去离子水2%硼酐3%氟硅酸钠0.5%20%稀碑酸0.5%乙酸1%。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比优选为
硅酸乙酯-4036%无水乙醇60%去离子水1%硼酐2%氟硅酸钠0.1%20%稀磷酸0.4%乙酸0.5% ο本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，优选仅由上述7种成分组成。 即，本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，优选仅由硅酸乙酯-40、无水乙醇、去离子水、硼酐、氟硅酸钠、20 %稀磷酸和乙酸组成。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，不含氯离子。本发明所述硅酸乙酯-40，别名硅酸乙酯40，正硅酸乙酯，英文名称为Ethyl silicate-40或tetraethyl orthosilicate。所述硅酸乙酯-40为已知产品，其可以市售得到，也可以按照现有技术/新技术的制备方法得到，本发明不再就其来源赘述。本发明所述的硼酐，其是已知产品，其分子式为化03，分子量约为69. 62，其可以市售得到，也可以按照现有技术/新技术的制备方法得到，本发明不再就其来源赘述。
本发明所述的氟硅酸钠，其是已知产品，中文别名六氟硅酸钠，英文名称为 SodiumfluorosiIicateλ Sodiumsilicofluorate 或 Sodiumhexafluorosilicate，其化学式为Na2SiF6，相对分子质量约为188.06。其可以市售得到，也可以按照现有技术/新技术的制备方法得到，本发明同样不再就其来源赘述。本发明所述的稀磷酸，优选浓度为10 30%，最优选浓度为20%。所述浓度为重量百分比(也即质量百分比)，以表示。本发明所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其制备方法可以按照现有技术，通过简单的组分混合得到。本发明通过选择特定的成分组合，即稀H3PO4和乙酸作为水解催化剂，硼酐和氟硅酸钠作为吸潮辅助固化物质，实现了不含氯离子的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，并提高了无机硅酸锌防腐涂料的耐盐雾性能。本发明的有益技术效果是，本发明所制备醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，不含氯离子固化剂，其减少了腐蚀引发因素，耐盐雾性能有较大提高。
具体实施例方式实施例一按照如下组分配比制备醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比为
硅酸乙酯-4035%无水乙醇58%去离子水2%硼酐3%氟硅酸钠0.5%20%稀磷酸0.5%乙酸1%。实施例二按照如下组分配比制备醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成按照重量百分比为硅酸乙酯-4036%无水乙醇60%去离子水1%硼酐2%氟硅酸钠0.1%20%稀磷酸0.4%乙酸0.5%。实施例一和实施例二的制备方法均是按照现有技术记载的方法制备，所述制备方法对于所属技术领域的技术人员来说，是想获知即可获知的。典型但非限制性的制备方法如简单的混合工艺。以上配方制得的固化剂不含氯离子，与经典的含氯离子固化剂配以相同的锌粉浆制得的漆膜，性能对比如下
权利要求
1. 一种醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，其组成包括硅酸乙酯-4025-50%无水乙醇40-65%去离子水0.05-5%硼酐0.1-10%氟硅酸钠0.05-2%稀磷酸0.05-2%乙酸0.05-3%所述醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂各组分之和为100%。
2.如权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述固化剂的组成包括硅酸乙酯-4030-40%无水乙醇50-60%去离子水0.1-3%硼酐0.2-5%氟硅酸钠0.1-0.5%20%稀磷酸0.1-0.6%乙酸0.1-1%所述醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂各组分之和为100%。
3.如权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述固化剂的组成为硅酸乙酯-4035%无水乙醇58%去离子水2%硼酐3%氟硅酸钠0.5%20%稀磷酸0.5%乙酸1%。
4.如权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述固化剂的组成为硅酸乙酯-4036%无水乙醇60%去离子水1%硼酐2%氟硅酸钠0.1%20%稀磷酸0.4%乙酸0.5%。
5.如权利要求1或2所述的固化剂，其特征在于，所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，不含氯离子。
6.如权利要求1或2所述的固化剂，其特征在于，所述的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，仅由硅酸乙酯-40、无水乙醇、去离子水、硼酐、氟硅酸钠、20%稀磷酸和乙酸组成。
7.如权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述稀磷酸浓度为10 30%，优选浓度为 20%。
全文摘要
本发明公开了一种不含氯离子固化剂的醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，所述固化剂含有硅酸乙酯-40、无水乙醇、去离子水、硼酐、氟硅酸钠、20％稀磷酸和乙酸。本发明所制备醇溶性无机硅酸锌防腐涂料固化剂，不含氯离子固化剂，其减少了腐蚀引发因素，耐盐雾性能有较大提高。
文档编号C09D5/10GK102295851SQ20111023639
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者张国胜, 朱恒衡, 梅长林, 蒋伟蕃 申请人:安徽省金盾涂料有限责任公司