一种耐热性改性环保型涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料，特别涉及一种耐热性环保型涂料及其制备方法，属于涂料合成领域。
【背景技术】
[0002]据统计，每年因腐蚀而造成的金属结构、设备及材料的损失量，大约相当于每年金属产量的20-40%，全世界每年因腐蚀而报废的金属达1亿吨以上，经济损失占国民经济总产值的1.5-3.5%，由此可见对钢铁进行防锈、防腐蚀保护是非常必要的。
[0003]涂敷防腐涂料是一重要的延长钢铁使用寿命的手段。普通涂料涂覆在钢铁表面，只是以隔绝空气的方式而防止钢铁腐蚀，且大部分合成有机涂料一般都含有大量有机溶剂和有一定毒性的颜料、填料等挥发溶剂，有机挥发量(V0C)对我们人类自身构成直接的危害。因此，既能提高钢铁涂料的防腐性能，又减少污染，研究环保防腐涂料具有较大的实际价值。
[0004]无机水性涂料主要是以无机硅酸盐为基料，一般以无机锌粉底漆配套。该配套体系不但具有环保性，而且具有耐热性，在形成固化层时以聚硅氧烷(S1-0-Si)相结合，这种S1-Ο键的结合能为106kcal/mol，比形成有机高分子的C-C键结合能(82.6kcal/mol)大得多，因而具有更强的耐热性。
[0005]但同时由于溶剂少，润湿性低，因而附着力不如相应的溶剂型涂料好，且锌粉添加到涂料中，由于锌粉与无机硅酸盐较难融合，与底材着附力低。为此，本发明通过在涂料制备过程中，添加铝钛复合偶联剂，改善金属锌粉与硅酸盐的兼容性，增强涂料的附着力，从而制备出一种耐热性改性环保型涂料。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种耐热性改性环保型涂料及其制备方法，该方法包括如下步骤:
(1)将定量的蒸馏水倒人装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，加热到温度至40-50°C，在搅拌下慢慢加入计量的硅酸钾溶液，配置固含量为40%的硅酸钾溶胶；
⑵在不断搅拌的条件下，慢慢加入计量的硅溶胶；
⑶将体系进行加热，加热到温度至50-60°C，再向反应器中滴加硅烷；
⑷滴加完硅烷后，高速搅拌1-2小时，降温，静置，从上层倾倒、过滤，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目的锌粉；
(6)最后添加一定量的海藻酸钠溶液和铝钛复合偶联剂，搅拌均匀后即可得一种耐热性改性环保型涂料。
[0007]本发明在涂料制备步骤⑴过程中，所制备的硅酸钾溶胶的质量占体系的百分比为 20%-30%。
[0008]本发明在涂料制备步骤⑵过程中，所添加的硅溶胶的质量比占体系的百分比为15%-20%o
[0009]本发明在涂料制备步骤⑶过程中，所添加的硅烷的质量占体系的百分比为10%-20%。
[0010]本发明在涂料制备步骤(5)过程中，所添加的锌粉的质量占体系的百分比为40%以上。
[0011 ] 本发明在涂料制备步骤(6)过程中，所添加的海藻酸钠溶液的质量浓度为1%_2%，所添加的铝钛复合偶联剂的质量占体系的百分比为1%_2%。
【具体实施方式】
[0012]实施例一:
将定量的蒸馏水倒人装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，加热到温度至40°C，在搅拌下慢慢加入计量的硅酸钾溶液，配置固含量为40%的硅酸钾溶胶200g，在搅拌过程中，再缓慢滴加200g硅溶胶，滴加完毕后，将体系进行加热，当温度上升到50°C时，再向反应器中滴加100g硅烧，滴加完硅烷后，停止加热，并高速搅拌1小时，降温，静置，从上层倾倒、过滤，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加480g的400目的锌粉，最后添加10g质量浓度为2%的海藻酸钠溶液和10g的铝钛复合偶联剂，持续搅拌均匀即可得一种耐热性改性环保型涂料。
[0013]实施例二:
将定量的蒸馏水倒人装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，加热到温度至45°C，在搅拌下慢慢加入计量的硅酸钾溶液，配置固含量为40%的硅酸钾溶液600g，在搅拌过程中，再缓慢滴加300g硅溶胶，滴加完毕后，将体系进行加热，当温度上升到55°C时，再向反应器中滴加220g硅烷，滴加完硅烷后，停止加热，并高速搅拌1小时，降温，静置，从上层倾倒、过滤，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加800g的500目的锌粉，最后添加40g质量浓度为2%的海藻酸钠溶液和40g的铝钛复合偶联剂，持续搅拌均匀即可得一种耐热性改性环保型涂料。
[0014]实施例三:
将定量的蒸馏水倒人装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，加热到温度至50°C，在搅拌下慢慢加入计量的硅酸钾溶液，配置固含量为40%的硅酸钾溶液400g，在搅拌过程中，再缓慢滴加360g硅溶胶，滴加完毕后，将体系进行加热，当温度上升到60°C时，再向反应器中滴加400g硅烷，滴加完硅烷后，停止加热，并高速搅拌2小时，降温，静置，从上层倾倒、过滤，取出澄清透明溶液，再往澄清透明溶液中添加800g的500目的锌粉，最后添加20g质量浓度为2%的海藻酸钠溶液和20g的铝钛复合偶联剂，持续搅拌均匀即可得一种耐热性改性环保型涂料。
【主权项】
1.一种耐热性环保型涂料，其特征在于，该涂料的制备方法包括以下步骤: (1)将定量的蒸馏水倒人装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，加热到温度至40-50°C，在搅拌下慢慢加入计量的硅酸钾溶液，配置固含量为40%的硅酸钾溶胶； ⑵在不断搅拌的条件下，慢慢加入计量的硅溶胶； ⑶将体系进行加热，加热到温度至50-60°C，再向反应器中滴加硅烷； ⑷滴加完硅烷后，高速搅拌1-2小时，降温，静置，从上层倾倒、过滤，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目的锌粉； (6)最后添加一定量的海藻酸钠溶液和铝钛复合偶联剂，搅拌均匀后即可得一种耐热性改性环保型涂料。2.根据权利要求1所述的一种耐热性环保型涂料，其特征在于，步骤⑴过程中，所制备的硅酸钾溶胶的质量占体系的百分比为20%-30%。3.根据权利要求1所述的一种耐热性环保型涂料，其特征在于，步骤⑵过程中，所添加的硅溶胶的质量比占体系的百分比为15%-20%。4.根据权利要求1所述的一种耐热性环保型涂料，其特征在于，步骤⑶过程中，所添加的硅烷的质量占体系的百分比为10%-20%。5.根据权利要求1所述的一种耐热性环保型涂料，其特征在于，步骤(5)过程中，所添加的锌粉的质量占体系的百分比为40%以上。6.根据权利要求1所述的一种耐热性环保型涂料，其特征在于，步骤(6)过程中，所添加的海藻酸钠溶液的质量浓度为1%_2%，所添加的铝钛复合偶联剂占体系的百分比为1%_2%。
【专利摘要】本发明公开了一种耐热性改性环保型涂料及其制备方法。其制备方法是，先用硅酸钾溶液制备成硅酸钾溶胶，加热条件下，与硅溶胶混合，再加入硅烷，停止加热，经过高速搅拌，降温，静止，分层，然后过滤出透明溶液，往过滤溶液中加入锌粉，最后添加海藻酸钠溶液和铝钛复合偶联剂，持续搅拌均匀即可。该涂料在形成固化层时以聚硅氧烷（Si-O-Si）相结合，这种Si-O键的结合能比形成有机高分子的C-C键结合能大得多，因而具有更强的耐热性，且涂料的附着力强，具有较好的应用前景。
【IPC分类】C09D5/10, C09D1/04, C09D7/12
【公开号】CN105419417
【申请号】CN201510880154
【发明人】张慧娜
【申请人】张慧娜
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月6日