1.本发明属涂料技术领域，具体涉及一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料及其制备方法。
背景技术：
2.无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，是全无机矿物涂料的简称，因性能优质，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。
3.无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与钢结构表面铁原子快速反应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。
4.钢铁在高温处理的过程中极易发生表面氧化和脱落，为了提升钢结构的耐高温防氧化效果，近些年来，耐高温涂料由于其较低的成本，操作简单等优点被广泛的研究和应用。目前耐高温涂料存在的主要问题是耐高温效果较差导致涂层出现开裂和脱落。
5.目前国内的耐高温涂料的生产都是单组分无机树脂和耐火材料组成，缺点一：就是耐水性极差，遇潮、遇湿就起泡、脱漆，二：韧性差，不耐冲击。无机涂料为无机物质通过混合制备得到，不同于有机涂料聚合物之间的交联成膜，无机物质长时间暴露在环境中，受到环境的影响特别是水的润湿和冲刷，无机成分之间的胶粘性下降，使得涂料涂层粉化，从而降低涂料涂层阻燃性能。因此，增强无机涂料的耐水性是无机涂料必须克服的一个问题。
6.申请号为201810241678.7的中国专利公开了一种无机耐高温涂料，此耐高温涂料以正硅酸乙酯水解物作为基料，异丙醇铝为交联剂，同时搭配多种无机耐高温颜填料和其它助剂经分散研磨制得。申请号为 201810293388.7的中国专利公开了一种无机耐高温涂料及无机耐高温涂料的制备方法，其包括无机硅树脂60-80份、二氧化钛5-10份、云母粉 5-15份、钨粉3-10份、改性碳化硅15-25份及分散剂1-3份。现有技术中耐高温涂料的耐水性和耐冲刷性能有待提高。
技术实现要素：
7.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料及其制备方法，该涂料具有优越的耐水、耐高温和耐冲击性能。
8.本发明采用的技术方案是：本发明提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，其包括以下重量份的组分：
9.硅酸钠：40-50份；
10.填料：20-30份；
11.颜料:5-10份；
12.分散剂:1-3份；
13.促进剂：0.1-0.5份；
14.消泡剂：0.1-0.2份；
15.丙烯酸单体：20-30份；
16.偶联剂：0.5-1份；
17.增稠剂：0.5-2份；
18.水：补足耐水、耐冲击型耐高温无机涂料总组分的重量份至100份。
19.优选地，所述硅酸钠为40-42度，模数3.2。
20.优选地，所述填料的细度为500目；所述填料包括云母粉、钛白粉、硫酸钡、氧化铝和三氧化二锑中的一种或多种。
21.优选地，所述分散剂为5040分散剂。
22.优选地，所述促进剂为促进剂mbt。
23.优选地，所述增稠剂为碱溶涨增稠剂ase-60。
24.优选地，所述消泡剂为消泡剂202。
25.优选地，所述偶联剂为偶联剂505。
26.本发明还提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料的制备方法，该方法包括以下步骤，
27.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温55-75℃搅拌下保持30-60分钟继续升温至82-102℃搅拌下保持2-3小时，降温至 30-50℃，过滤备用；
28.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的溶液中；
29.s3，向步骤s2得到的混合物中继续加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到110-130℃保持3小时，降温30-50℃，依次加入消泡剂，和增稠剂，搅拌均匀。
30.优选地，制备方法包括以下步骤，
31.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温65℃搅拌下保持30分钟继续升温至92℃搅拌下保持2小时，降温至40℃，过滤备用；
32.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的溶液中；
33.s3，向步骤s2得到的混合物中继续加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到120℃保持3小时，降温40℃，依次加入消泡剂，和增稠剂，搅拌均匀。
34.进一步地，步骤s2中，慢慢加入的速率为100-200kg/小时。
35.本发明的有益效果是：
36.1.本发明环保型防腐底漆voc含量10毫克，小于国家标准300 毫克。
37.2.本品涂刷在有色金属上形成一层钝化层，使有色金属不闪锈、不返锈。
38.3.耐盐雾达到500小时以上。
39.4.成本低廉。
40.5.干燥时间短，10分钟表干，24小时实干。
具体实施方式
41.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
42.实施例1
43.本实施例提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，其包括以下重量份的组分，
44.硅酸钠：42份；
45.填料：23份；
46.颜料:6份；
47.分散剂:2份；
48.促进剂：0.3份；
49.消泡剂：0.15份；
50.丙烯酸单体：23份；
51.偶联剂：0.6份；
52.增稠剂：1份；
53.水：1.95份。
54.硅酸钠，俗称泡花碱，是一种无机物，化学式为na2o
·
nsio2，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为na2o
·
nsio2，它是一种可溶性的无机硅酸盐，具有广泛的用途。硅酸钠是无色、略带颜色的半透明或透明块状玻璃体。na2o
·
nsio2，硅酸钠中的模数为：n＝sio2/na2o(摩尔比)，模数显示了硅酸钠的组成，是硅酸钠的重要参数，一般在1.5～3.5之间。本实施例中，硅酸钠为40-42度，模数3.2
55.所述填料的细度为500目，所述填料为云母粉和钛白粉的混合物。
56.所述分散剂为5040分散剂。
57.所述促进剂为促进剂mbt。
58.所述增稠剂为碱溶涨增稠剂ase-60。
59.所述消泡剂为消泡剂202，所述偶联剂为偶联剂505。
60.本实施例产品的制备方法包括以下步骤，
61.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温65℃搅拌下保持30分钟继续升温至92℃搅拌下保持2小时，降温至40℃，过滤备用；
62.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的溶液中；步骤s2中，硅酸钠水溶液慢慢加入步骤s1得到的溶液的速率为150kg/小时，避免溶液发生团聚。
63.s3，向步骤s2得到的混合物中继续在搅拌下加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到120℃保持搅拌3小时，降温40℃，依次在搅拌下加入消泡剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤出成品。
64.实施例2
65.本实施例提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，其包括以下重量份的组分，
66.硅酸钠：50份；
67.填料：20份；
68.颜料:5份；
69.分散剂:1份；
70.促进剂：0.5份；
71.消泡剂：0.2份；
72.丙烯酸单体：20份；
73.偶联剂：0.5份；
74.增稠剂：0.5份；
75.水：2.3份。
76.硅酸钠，俗称泡花碱，是一种无机物，化学式为na2o
·
nsio2，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为na2o
·
nsio2，它是一种可溶性的无机硅酸盐，具有广泛的用途。硅酸钠是无色、略带颜色的半透明或透明块状玻璃体。na2o
·
nsio2，硅酸钠中的模数为：n＝sio2/na2o(摩尔比)，模数显示了硅酸钠的组成，是硅酸钠的重要参数，一般在1.5～3.5之间。本实施例中，硅酸钠为40-42度，模数3.2
77.所述填料的细度为500目，所述填料为硫酸钡粉末。
78.所述分散剂为5040分散剂。
79.所述促进剂为促进剂mbt。
80.所述增稠剂为碱溶涨增稠剂ase-60。
81.所述消泡剂为消泡剂202，所述偶联剂为偶联剂505。
82.本实施例产品的制备方法包括以下步骤，
83.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温55℃搅拌下保持60分钟继续升温至82℃搅拌下保持2.5小时，降温至30℃，过滤备用；
84.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的溶液中；步骤s2中，硅酸钠水溶液慢慢加入步骤s1得到的溶液的速率为100kg/小时，避免溶液发生团聚。
85.s3，向步骤s2得到的混合物中继续在搅拌下加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到110℃保持搅拌4小时，降温30℃，依次在搅拌下加入消泡剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤出成品。
86.实施例3
87.本实施例提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，其包括以下重量份的组分，
88.硅酸钠：40份；
89.填料：21份；
90.颜料:10份；
91.分散剂:3份；
92.促进剂：0.1份；
93.消泡剂：0.1份；
94.丙烯酸单体：20份；
95.偶联剂：1份；
96.增稠剂：2份；
97.水：2.8份。
98.硅酸钠，俗称泡花碱，是一种无机物，化学式为na2o
·
nsio2，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为na2o
·
nsio2，它是一种可溶性的无机硅酸盐，具有广泛的用
途。硅酸钠是无色、略带颜色的半透明或透明块状玻璃体。na2o
·
nsio2，硅酸钠中的模数为：n＝sio2/na2o(摩尔比)，模数显示了硅酸钠的组成，是硅酸钠的重要参数，一般在1.5～3.5之间。本实施例中，硅酸钠为40-42度，模数3.2
99.所述填料的细度为500目，所述填料为氧化铝和三氧化二锑粉末的混合物。
100.所述分散剂为5040分散剂。
101.所述促进剂为促进剂mbt。
102.所述增稠剂为碱溶涨增稠剂ase-60。
103.所述消泡剂为消泡剂202，所述偶联剂为偶联剂505。
104.本实施例产品的制备方法包括以下步骤，
105.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温75℃搅拌下保持50分钟继续升温至102℃搅拌下保持3小时，降温至50℃，过滤备用；
106.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的溶液中；步骤s2中，硅酸钠水溶液慢慢加入步骤s1得到的溶液的速率为200kg/小时，避免溶液发生团聚。
107.s3，向步骤s2得到的混合物中继续在搅拌下加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到130℃保持搅拌5小时，降温50℃，依次在搅拌下加入消泡剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤出成品。
108.实施例4
109.本实施例提供了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，其包括以下重量份的组分，
110.硅酸钠：40份；
111.填料：30份；
112.颜料:6份；
113.分散剂:2份；
114.促进剂：0.2份；
115.消泡剂：0.1份；
116.丙烯酸单体：20份；
117.偶联剂：0.5份；
118.增稠剂：0.5份；
119.水：0.7份。
120.本实施例中，硅酸钠为40-42度，模数3.2
121.所述填料的细度为500目，所述填料为云母粉、钛白粉和硫酸钡粉末的混合物。
122.所述分散剂为5040分散剂。
123.所述促进剂为促进剂mbt。
124.所述增稠剂为碱溶涨增稠剂ase-60。
125.所述消泡剂为消泡剂202，所述偶联剂为偶联剂505。
126.本实施例产品的制备方法包括以下步骤，
127.s1，将丙烯酸单体、偶联剂和促进剂混合均匀后，升温70℃搅拌下保持40分钟继续升温至100℃搅拌下保持3小时，降温至45℃，过滤备用；
128.s2，将硅酸钠和水混合后形成硅酸钠水溶液，然后搅拌下慢慢加入步骤s1得到的
溶液中；步骤s2中，硅酸钠水溶液慢慢加入步骤s1得到的溶液的速率为120kg/小时，避免溶液发生团聚。
129.s3，向步骤s2得到的混合物中继续在搅拌下加入填料、颜料和分散剂，混合均匀后升温到115℃保持搅拌5小时，降温45℃，依次在搅拌下加入消泡剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤出成品。
130.实施例5
131.本实施例和实施例4的区别仅在于，本实施例包括以下重量份的组分，
132.硅酸钠：40份；
133.填料：20份；
134.颜料:5份；
135.分散剂:1份；
136.促进剂：0.1份；
137.消泡剂：0.1份；
138.丙烯酸单体：30份；
139.偶联剂：0.5份；
140.增稠剂：0.5份；
141.水：2.8份。
142.对实施例1-5的耐水、耐冲击型耐高温无机涂料分别进行测试，涂料的测试方法包括以下项目：(1)将得到的涂料喷涂在试验板后，25℃干燥7天，膜厚50微米，进行耐水测试；(2)得到的涂料喷涂在试验板后，25℃干燥7 天，膜厚50微米，进行耐酸试验，酸溶液为ph为2的水溶液；(3)得到的涂料喷涂在试验板后，25℃干燥7天，膜厚50微米，进行耐碱试验，碱溶液为ph为14的水溶液；(4)耐冲击实验，遵循国标gb/t1732-93《漆膜耐冲击测定法》来测定。
143.实验结果为，本实施例1-5得到的涂料均可达到以下性能：(1)耐水测试中，耐水30天不起泡且不脱落；(2)耐酸试验中，耐酸ph2水溶液48小时不起泡且不脱落；(3)耐碱试验中，耐碱水ph14溶液48小时不起泡且不脱落；(4)耐冲击实验中，反正面耐冲击50公斤。
144.本发明公开了一种耐水、耐冲击型耐高温无机涂料，采用无机树脂、丙烯酸单体、偶联剂、促进剂、分散剂、反应性填料、颜料、消泡剂、增稠剂等材料，在特定工艺下制备，最终形成能够耐水耐冲击的高温涂料，使得耐高温无机涂料中创造性的具备了很好耐水耐冲击的性能，这在耐高温无机涂料中是开拓性的。
145.由于丙烯酸单体是有机材料，而填料等是无机材料，很难将各组分融合在一起，这就需要一方面探索组分配伍，另一方面要探究合成工艺，本技术将不耐碱又非常容易团聚的丙烯酸单体用其他组分配合，在特定的升温、降温工艺流程下，最终使得丙烯酸单体将硅酸钠包裹住，这样涂料可以获有长效的耐水性。本发明涂料还彻底解决了无机涂料无韧性的缺点，具有很高的耐冲击性，韧性很好。本发明涂料可以用在锅炉、烟囱、铸造金属等领域，具有广阔的市场前景。
146.目前，本发明的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。
147.以上所述实施方式为本发明的优选实施例，而非本发明可行实施的穷举。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，做出的各种改进，都应当被认为包含在本发明的保护范围内。