钢结构用水性防腐蚀组合物、其制备方法及应用与流程

本发明涉及涂层材料领域，具体而言，涉及一种钢结构用水性防腐蚀组合物、其制备方法及应用。

背景技术：

1、随着钢结构等金属材料的需求量大增，在使用金属材料的同时，对其耐腐蚀性能、机械性能的要求也越来越高。目前对金属表面防腐蚀涂料的生产和使用主要集中在传统溶剂型涂料上，这种涂料不仅能源消耗较多，而且产生的voc对人体和环境都有着破坏性的作用。

2、例如专利cn106243917a公布了一种用于沿海地区钢结构重防腐的重防腐涂层和施工的工艺，其中环氧富锌底涂、环氧云母氧化铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆中即含有二甲苯、正丁醇和正丁酯。

3、而随着绿色化发展的进行，voc排放高以及污染显著的涂料必将会淘汰，如何开发出一种符合当前低voc要求，环保绿色、低消耗的涂料是重要的发展方向。专利cn104403498a公开了一种新型水性环氧防锈漆，通过添加纳米氧化锌改进了涂膜的机械性能和耐腐蚀性。但是由于纳米材料表面不易被涂料中的聚合物类组分所浸润，故而防腐蚀性能表现欠佳。

4、基于此，如何提供一种钢结构用水性防腐蚀组合物及其相应的制备方法，以使所得组合物在用作表面涂层材料时，能表现出高的附着力和耐腐蚀性，是本领域所需解决的重要技术问题之一。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种钢结构用水性防腐蚀组合物、其制备方法及应用，以解决现有技术中的钢结构用涂层材料附着力差、防腐蚀作用不佳的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，包括如下步骤：步骤s1，按以下组成配制原料：按重量份数计，钢结构用水性防腐蚀组合物包括100～200份的水性环氧树脂、0.6～1.5份的改性纳米氧化锌、100～200份的水性色浆以及0.5～2.0份的助剂；步骤s2，将原料混合并分散后，得到钢结构用水性防腐蚀组合物；改性纳米氧化锌的粒径为10～20nm；水性色浆中包括三聚磷酸铝和磷酸钼锌。

3、进一步地，步骤s1中水性色浆的制备方法包括：步骤s1-1，将三聚磷酸铝、磷酸钼锌、颜料和分散剂加入去离子水中，混合得到混合浆料；步骤s1-2，混合浆料经砂磨后得到水性色浆，且水性色浆中，固态颗粒的粒径为10～20μm。

4、进一步地，砂磨在30～40℃下进行，且砂磨的转速为600～900r/min，时间为5～10h。

5、进一步地，水性色浆中，三聚磷酸铝与磷酸钼锌的重量比为1：(0.8～1.2)；以混合浆料的总重量为100％计，分散剂的质量分数为0.7～0.9％，颜料的质量分数为16～18％，去离子水的质量分数为45～50％；优选地，颜料选自氧化铁红、钛白粉和钴蓝中的一种；和/或，分散剂为byk190和/或tego760w。

6、进一步地，改性纳米氧化锌为经硅烷偶联剂改性的纳米氧化锌；优选地，硅烷偶联剂为kh550和/或kh791。

7、进一步地，水性环氧树脂为双酚a型环氧树脂，且双酚a型环氧树脂的环氧当量为900～1100g/mol，黏度为300～3000mpa·s，固含量为50～55％。

8、进一步地，助剂包括流平剂、润湿剂和防闪锈剂；优选地，流平剂选自byk333、tego410和byk381中的一种或多种；和/或，润湿剂选自tego4100、surfynol420和dowsil67中的一种或多种；和/或，防闪锈剂为ascotran-h10。

9、本发明的另一方面提供了一种钢结构用水性防腐蚀组合物，该钢结构用水性防腐蚀组合物由上述钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法制备而得。

10、本发明的又一个方面提供了一种上述钢结构用水性防腐蚀组合物在钢结构表面作为涂层材料的应用。在应用时将该钢结构用水性防腐蚀组合物与固化剂混合后，得到钢结构表面涂料，将钢结构表面涂料涂覆在钢件结构表面并固化形成保护涂层。

11、进一步地，钢结构用水性防腐蚀组合物与固化剂的重量比为(8～15)：(1～2)；优选地，固化剂的活泼氢当量为250～420，黏度为3000～6000mpa·s、固含量40～60％；更优选地，固化剂为0947b-60w和/或banco 920。

12、应用本发明的技术方案，选择特殊粒径范围的改性纳米氧化锌，并将其引入钢结构用水性防腐蚀组合物中，同时配合包含有三聚磷酸铝和磷酸钼锌的水性色浆，加之各组分用量比例的综合调控，得到了附着力与防腐蚀性能均优良的组合物。

技术特征：

1.一种钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述水性色浆的制备方法包括：

3.根据权利要求2所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，所述砂磨在30～40℃下进行，且所述砂磨的转速为600～900r/min，时间为5～10h。

4.根据权利要求2或3所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，所述改性纳米氧化锌为经硅烷偶联剂改性的纳米氧化锌；

6.根据权利要求1至5中任一项所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，所述水性环氧树脂为双酚a型环氧树脂，且所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为900～1100g/mol，黏度为300～3000mpa·s，固含量为50～55％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法，其特征在于，所述助剂包括流平剂、润湿剂和防闪锈剂；

8.一种钢结构用水性防腐蚀组合物，其特征在于，所述钢结构用水性防腐蚀组合物由权利要求1至7中任一项所述的钢结构用水性防腐蚀组合物的制备方法制备而得。

9.一种权利要求8所述的钢结构用水性防腐蚀组合物在钢结构表面作为涂层材料的应用，其特征在于，在应用时将权利要求8所述的钢结构用水性防腐蚀组合物与固化剂混合后，得到钢结构表面涂料，将所述钢结构表面涂料涂覆在钢件结构表面并固化形成保护涂层。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述钢结构用水性防腐蚀组合物与所述固化剂的重量比为(8～15)：(1～2)；

技术总结
本发明提供了钢结构用水性防腐蚀组合物、其制备方法及应用。该制备方法包括：步骤S1，按以下组成配制原料：按重量份数计，钢结构用水性防腐蚀组合物包括100～200份的水性环氧树脂、0.6～1.5份的改性纳米氧化锌、100～200份的水性色浆以及0.5～2.0份的助剂；步骤S2，将原料混合并分散后，得到钢结构用水性防腐蚀组合物；改性纳米氧化锌的粒径为10～20nm；水性色浆中包括三聚磷酸铝和磷酸钼锌。本发明选择特殊粒径范围的改性纳米氧化锌，并将其引入钢结构用水性防腐蚀组合物中，同时配合包含有三聚磷酸铝和磷酸钼锌的水性色浆，加之各组分用量比例的综合调控，得到了附着力与防腐蚀性能均优良的组合物。

技术研发人员：陈朝阳,林清华,姚志鹏,李武,梁业翩,谢其峰,罗文博
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23