一种常温自干水性铝粉耐高温涂料及其制备方法和应用与流程

本发明属于耐高温涂料，具体涉及一种常温自干水性铝粉耐高温涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着国家环境保护政策的大力推动，环保型水性涂料成为许多涂料行业发展转型必由之路，水性涂料也迎来迅速的发展。铝粉漆因其独特的随角异色效果、金属质感以及高端豪华的视觉效果，在涂料领域扮演着非常重要的角色，因此，绿色环保水性铝粉漆已经开始逐步取代高污染的溶剂型铝粉漆，成为时代的新选择。

2、水性铝粉耐高温涂料可长期承受200℃以上的温度，并能保持物理化学性能，保护被涂覆物在高温环境中有较长的使用周期，广泛涂覆于高温管道、烟囱管道、锅炉储罐、发动机和回转窑等表面。目前，水性铝粉耐高温涂料的涂膜基本都需要高温固化后才有较好防腐效果，而实际上，一些大型设备和部件的体积较大，基本都无法实现涂膜的完全高温固化，设备和部件在高温运行之前，若遇雨天，未经过高温固化涂膜的防腐性较差，极易出现生锈的情况。鉴于目前的水性铝粉耐高温涂料施工后涂膜常温下无法自干，防腐性较差的问题，本发明旨在研制一种常温自干的水性铝粉耐高温漆，使设备和部件在涂膜保护下有较长的使用周期。

技术实现思路

1、针对现有技术中的涂料需要高温烘烤才能固化成膜的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种常温自干水性铝粉耐高温涂料及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

3、一种常温自干水性铝粉耐高温涂料，按质量百分数计，包括以下组份：

4、水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液：50.0～60.0％；

5、水性铝银浆浆料：16.0～24.0％；

6、成膜助剂：1.2～3.0％；

7、分散剂：0.6～1.2％；

8、消泡剂：0.2～0.4％；

9、流变助剂：2％～4％；

10、耐高温填料和/或防锈颜料：0～14.0％；

11、基材润湿剂：0.2～0.4％；

12、防闪锈剂：0.6～1.2％；

13、防腐剂：0.1～0.3％；

14、催干剂：0.6～2％；

15、去离子水：补足余量。

16、进一步地，水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液中，水性有机硅乳液和硅丙乳液的质量比为(2～3):1。

17、进一步地，水性铝银浆浆料的粒径大于15μm。

18、进一步地，按质量百分数计，该种常温自干水性铝粉耐高温涂料包括水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液：55.0～58.0％；水性铝银浆浆料：18.0～20.3％；成膜助剂：1.6～2.0％；分散剂：0.9～1.0％；消泡剂：0.3～0.35％；流变助剂：2.4％～3.0％；耐高温填料和/或防锈颜料：6.0～13.0％；基材润湿剂：0.25～0.3％；防闪锈剂：0.8～1.0％；防腐剂：0.15～0.2％；催干剂：0.8～1.0％；去离子水：补足余量。

19、进一步地，耐高温填料为低熔点玻璃粉和/或硅溶胶；防锈颜料为磷酸锌。

20、进一步地，低熔点玻璃粉包括不同熔点的低熔点玻璃粉，硅溶胶为经环氧基硅烷偶联剂表面改性的硅溶胶。

21、进一步地，流变助剂包括聚酰胺蜡浆流变助剂和聚氨酯流变助剂。聚酰胺蜡浆流变助剂和聚氨酯流变助剂的质量比为(1～3)：(0.3～1.2)。

22、本发明还提供一种上述常温自干水性铝粉耐高温涂料的制备方法，包括以下步骤：

23、(1)按质量比称取各组分；

24、(2)低速搅拌下将分散剂、消泡剂、一定量的流变助剂在适量去离子水中分散均匀，得到第一混合液；

25、(3)低速搅拌下向第一混合液中加入耐高温填料和/或防锈颜料分散均匀，得到第二混合液；

26、(4)低速搅拌下向第二混合液中加入硅丙乳液、水性有机硅乳液、成膜助剂、基材润湿剂、催干剂、防闪锈剂、防腐剂分散均匀，得到第三混合液；

27、(5)低速搅拌下向第三混合液中加入水性铝银浆浆料、剩余的流变助剂和去离子水，分散均匀后得到常温自干水性铝粉耐高温涂料。

28、进一步地，步骤(2)低速搅拌的转速为600～1000r/min，步骤(3)低速搅拌的转速为800～1200r/min，搅拌时间为30～40min；步骤(4)低速搅拌的转速为600～1000r/min，搅拌时间为15～20min；步骤(5)低速搅拌的转速为600～800r/min，搅拌时间为15～20min。

29、本发明还提供一种上述常温自干水性铝粉耐高温涂料或上述制备方法制得的常温自干耐高温涂料在金属基材高温防护处理中的用途，如将上述涂料施加于金属基材表面，常温下固化形成涂层；金属基材可以为回转窑，发动机，高温管道，排气管等。

30、本发明的有益效果是：

31、(1)本发明以水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液作为成膜物质，添加水性铝银浆浆料，辅以流变助剂、防闪锈剂和催干剂等助剂，制备得到的常温自干水性铝粉耐高温涂料可常温干燥、耐600℃高温、涂膜硬度高、机械性能和防腐性能优异。

32、(2)本发明通过使用粒径大于15μm的水性铝银浆浆料，显著改善了涂膜的应力，从而提高涂料涂膜后的耐骤冷性。

33、(3)本发明通过合理设置水性有机硅乳液和硅丙乳液的质量配比，使得制备的涂料在常温自干的同时具有较好的耐高温性能。

34、(4)本发明通过添加耐高温填料和/或防锈颜料，不但提高了防腐性和耐高温性，而且在一定程度上缩短了涂膜的表干和实干时间。

技术特征：

1.一种常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，按质量百分数计，包括以下组份：

2.根据权利要求1所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，所述水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液中，水性有机硅乳液和硅丙乳液的质量比为(2～3):1。

3.根据权利要求1所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，所述水性铝银浆浆料的粒径大于15μm。

4.根据权利要求1所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，按质量百分数计，包括水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液：55.0～58.0％；水性铝银浆浆料：18.0～20.3％；成膜助剂：1.6～2.0％；分散剂：0.9～1.0％；消泡剂：0.3～0.35％；流变助剂：2.4％～3.0％；耐高温填料和/或防锈颜料：6.0～13.0％；基材润湿剂：0.25～0.3％；防闪锈剂：0.8～1.0％；防腐剂：0.15～0.2％；催干剂：0.8～1.0％；去离子水：补足余量。

5.根据权利要求1所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，所述耐高温填料为低熔点玻璃粉和/或硅溶胶；所述防锈颜料为磷酸锌。

6.根据权利要求5所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，所述低熔点玻璃粉包括不同熔点的低熔点玻璃粉，所述硅溶胶为经环氧基硅烷偶联剂表面改性的硅溶胶。

7.根据权利要求1所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料，其特征在于，所述流变助剂包括聚酰胺蜡浆流变助剂和聚氨酯流变助剂；所述聚酰胺蜡浆流变助剂和聚氨酯流变助剂的质量比为(1～3)：(0.3～1.2)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述低速搅拌的转速为600～1000r/min，步骤(3)所述低速搅拌的转速为800～1200r/min，搅拌时间为30～40min；步骤(4)所述低速搅拌的转速为600～1000r/min，搅拌时间为15～20min；步骤(5)所述低速搅拌的转速为600～800r/min，搅拌时间为15～20min。

10.根据权利要求1～7任一项所述的常温自干水性铝粉耐高温涂料或权利要求8的制备方法制得的常温自干耐高温涂料在金属基材高温防护处理中的用途。

技术总结
本发明公开了一种常温自干水性铝粉耐高温涂料及其制备方法和应用。该种常温自干水性铝粉耐高温涂料，按质量百分数计，包括：水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液50～60％；水性铝银浆浆料16～24％；成膜助剂1.2～3％；分散剂0.6～1.2％；消泡剂0.2～0.4％；流变助剂2％～4％；耐高温填料和/或防锈颜料0～14％；基材润湿剂0.2～0.4％；防闪锈剂0.6～1.2％；防腐剂0.1～0.3％；催干剂0.6～2％；去离子水：补足余量。本发明以水性有机硅乳液和硅丙乳液的混合乳液作为成膜物质，添加水性铝银浆浆料，辅以流变助剂、防闪锈剂和催干剂等助剂，制备得到的涂料可常温干燥、耐600℃高温、涂膜硬度高、机械性能和防腐性能优异。

技术研发人员：刘静,耿光强,郭晓峰
受保护的技术使用者：武汉双虎涂料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13