关键词:无机树脂；室温固化；富锌涂料；高模数；偶联剂；烷氧基硅烷

0  引言

　  随着各国环保意识的增强和环保法规的健全，传统溶剂型涂料在防腐蚀应用上愈来愈受到限制，水性涂料也越来越受到人们的关注。因此，发展和推广低VOC甚至零VOC的环保型水性防腐涂料是大势所趋。高模数硅酸钾无机富锌涂料在国外被誉为革命性涂料，从经济、效率、生态、能源角度考虑均为理想的涂料,尤其是以硅酸钾水溶液为基础的富锌涂料。且因生产的原料来源丰富、制备工艺简单、反应过程容易控制、产品的模数易得、宜适于批量生产。其优异的性能已成为环保型重防腐涂料中重要的品种之一。

　  目前，我国高模数硅酸钾富锌涂料尚处在开发阶段，国内推广应用的高模数硅酸钾富锌涂料绝大部分依赖进口。本文对高模数硅酸钾溶液的制备及其富锌涂料的性能做了进一步的试验研究。

　  高模数硅酸钾无机富锌涂料中，锌粉不仅是防锈颜料，而且是涂料的固化剂，因此其作用远远超出一般防锈漆中的锌粉，而且锌粉必须与基料硅酸盐水溶液分开包装，涂装前锌粉混入基料硅酸盐水溶液后，吸收空气中的二氧化碳，并与基材表面的铁原子发生键合作用，随着涂层中的水分逐渐挥发，溶液中的胶粒按紧密堆积模型排列，相互之间形成线、链或网状结构，从而使胶粒表面形成一凝胶层，给溶液中的离子提供了一定的孔隙，使荷电基团插入凝胶层的孔隙中，形成牢固的Si－O－Me键，最终形成连续的涂层。

1

试验部分

1.1　试验仪器与原材料

1.1.1

试验仪器

1.1.2

原材料

1.2　试验方法

1.2.1

室温固化的高模数硅酸钾树脂的制备

将一定量的蒸馏水倒入装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，在搅拌下慢慢加入计量的氢氧化钾;搅拌均匀使溶液透明后加入硅溶胶氢氧化钾液，然后依次加入KH-560、KH-550；持续高速搅拌30分钟后；然后升温至65～70℃，保温反应2小时；开始降温，即得到室温固化高模数的硅酸钾树脂,固含量30%,模数5.3,  pH=12-14。各物料的加入量见表1。

表1 室温固化高模数硅酸钾树脂制备配方

原料名称

规格

重量百分比

硅溶胶

30%

0-10%

氢氧化钾

分析纯  85%

4-10%

KH-560

工业

5-15%

KH-550

工业

5-15%

蒸馏水

自制

60-70%

甲基三乙氧基硅烷

工业

1%

1.2.2

室温固化的高模数硅酸钾富锌涂料的制备

将一定量的锌粉(800目)倒入装有室温固化高模数硅酸钾溶液烧杯中，搅拌均匀，即得到室温固化高模数硅酸钾富锌涂料。

1.2.3

样板的表面处理及制备

先用溶剂擦净样板上的油，钢板喷砂处理至Sa2.5级，除取表面灰尘，然后再进行喷涂施工，为了使涂层达到最佳的防腐效果，涂层厚度必须到达0.08～0.15mm（80～150微米）；在喷涂过程中为了使涂层的厚度控制在此范围之内，必须采用“湿碰湿”的喷涂方法；喷完第一道后，在15～30分钟内进行第二道喷涂，以确保涂层的厚度。

1.2.4

性能测试方法与标准

漆膜附着性的测定参见附着力划格测试法GB/T 9286-1998;

漆膜耐冲击的测定参见国标GB/T 1732—1993；

漆膜硬度的测定参见国标GB/T 6739-2006；

拉开法漆膜附着力的测定参见国标GB/T 5210-2006。....