水性无机富锌防腐涂料及制备分析

水性无机富锌防腐涂料及制备分析

黄晓萍

广州科绿环保科技有限公司 511455

摘要：水性无机富锌防腐涂料在工业生产中广泛使用，由于其成分的特殊性，涂料制成的涂层具有良好的耐腐蚀性与耐水性。本文将对水性无机富锌防腐涂料及制备情况进行分析，展开论述其特征与优势，提高涂料的使用水平，促进涂料应用领域的拓展。并通过优选改性锌粉，提高涂层的稳定性，以期实现水性无机富锌防腐涂料更好的应用，满足工业生产中防腐涂料需求。

关键词：改性锌粉；涂料制备；组成成分；防腐性能

引言：水性无机富锌防腐涂料的成分主要是硅酸钾、改性锌粉、硅丙乳液、增稠剂、固化剂、硅溶胶与缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷等。根据涂料制备工艺，对各组成成分进行质量配比，使其具有更强的耐腐蚀性与耐水性，满足涂料使用需求。另外，随着水性无机富锌防腐涂料的发展，涂料趋于环保化、多功能化与高性能化，因而被各行业广泛的应用。

1 水性无机富锌防腐涂料的概述

金属腐蚀较为常见，是工业生产中不可忽视的问题，水性无机富锌防腐涂料的生产有效解决此类问题，降低因金属腐蚀所造成的经济损失。涂料是用来防止或延缓金属腐蚀最为经济的手段之一，由于其材料的特殊性，有效隔绝空气，避免其氧化金属，提高金属的质量。该涂料是通过高模数的硅酸盐物质粘结而成，硅酸盐与锌粉之间发生化学反应，从而形成致密的膜，保护金属受到空气的氧化。另外，金属与锌粉之间形成原电池，锌粉作为负极持续失去电子，而金属则获得电子，在氧化还原反应下，金属实现防腐的目的。而涂料制备人员根据具体的工艺参数信息，优化水性无机富锌防腐涂料设计，提高涂料的性能，促进金属防腐水平的提升。

2 水性无机富锌防腐涂料的制备流程

2.1实验准备

根据水性无机富锌防腐涂料制备要求，预先准备实验仪器与原材料，并将其安置在合理位置，保证涂料的生产稳定性。1）准备高速搅拌器、电子天平、温度控制仪、冲击试验器与柔韧性测定器等设备。水性无机富锌防腐涂料制备实验中，需要为涂料生产创造适宜的空间与条件。根据涂料应用领域，涂料的温度控制需要科学调整。例如，在施工行业中，需要保证水性无机富锌防腐涂料的温度在5到50摄氏度之间，保证水性无机富锌防腐涂料快速形成致密的漆膜，保证施工作业的质量[1]。电子天平合理选型，根据水性无机富锌防腐涂料所需原料的重量份数，科学选择天平型号，保证重量份数测量的精准性。2）对原材料的重量份数进行控制。试验人员将硅酸钾控制为5-15份，硅溶胶10-30份，改性锌粉20-40份，固化剂1-5份，增稠剂0.5-1.5份。并对原材料的厂商进行选择，确保材料质量的安全性与稳定性。

2.2试验过程

仪器与材料准备工作完成后，正式进入水性无机富锌防腐涂料的制备阶段。1）制备改性锌粉。将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与乙烷相混合，利用高速搅拌器进行搅拌，搅拌后的溶液温度保持在20到30摄氏度之间。同时，控制两种材料的体积比，并按照1:4或1:5的乙醇、蒸馏水比例进行混合，保证改性锌粉的制备质量。2）将制备的溶液与植酸改性溶液混合，形成新的溶液。并将新溶液分别存放在两瓶中，便于后续试验的使用。试验人员向其中一个容器内加入一定比例的乙醇与蒸馏水，该溶液的pH值为7-10，在30-45摄氏度下，利用高速搅拌器充分搅拌，促进溶液的融合，满足改性锌粉的制备要求。另外，在另一个瓶子内添加适量的锌粉，锌粉在充分的浸润后，表面形成硅烷膜与植酸基团，具有良好的防腐性能。3）使用电子天平，将一定量的低模数硅酸钾倒入容器中。并对温度进行控制，保证制备温度在30-70摄氏度以内。使用高速搅拌器，充分搅拌容器内的物质。搅拌过程中使用仪器滴加硅溶胶，观察溶液的变化，保证水性无机富锌防腐涂料制备过程的科学性。在此过程中需要严格按照要求试验，避免出现随意控制温度与质量的现象[2]。同时，持续向容器中加入改性剂与偶联剂，以滴加的形式进行控制，避免计量控制失衡，影响涂料制备的品质。4）待溶液反应完成后，持续高速的搅拌，得到透明的硅酸钾溶液。溶液出现质量问题及时管控，并对溶液温度进行控制，避免过热对溶液质量产生影响。另外，加入适量的改性锌粉，形成高摩尔的水性无机富锌涂料。试验人员则对涂料的稳定性进行测试，将其放置在50摄氏度的烘箱中，测试涂料稳定性。并参考漆膜性质标准，加强对漆膜性能的测量，保证水性无机富锌防腐涂料的制备品质。

2.3结果讨论

根据试验结果，对影响水性无机富锌防腐涂料制备的因素进行分析，从而得出科学的结论，为优化涂料制备提供理论支撑。

1）试验人员利用计算机，对不同温度下高模数硅酸钾溶液的状态进行分析。例如，30摄氏度下，溶液呈现出白色絮状沉淀的现象。40摄氏度沉淀减少，溶液呈现出乳白色的状态。而50摄氏度溶液呈现出胶体状态，颜色趋于透明。60摄氏度是半透明的胶体溶液。70摄氏度只能看见大量的白色絮状物。由此，试验人员得出结论，温度对溶液的影响较大，严重影响水性无机富锌防腐涂料的制备质量。50摄氏度则符合水性无机富锌防腐涂料制备工艺的要求，是高模数硅酸钾溶液制备的最佳温度。

2）改性剂与偶联剂对水性无机富锌防腐涂料的制备也有着较大的影响。试验人员通过对比试验得出结果，并以将其结果反馈到涂料制备现场，便于工作人员更好的判断。例如，技术人员未加入改性溶剂，发现硅酸钾溶液呈现粘稠的状态，稳定性较差，不利于涂料的使用。此次试验，技术人员将水性无机富锌防腐涂料制备的温度保持在50摄氏度，避免温度对实验现象的影响。未加入改性剂的溶液6天后便凝胶化，稳定性较差，无法达到防腐、防水的要求。而加入改性剂MCC-T6的硅酸钾溶液，在温度恒定下，溶液呈现透明的状态，且无沉淀，黏度较低。据调查研究显示，该溶液稳定性较强，常温状态下放置一年不会出现凝胶化的现象。

3）水性无机富锌防腐涂料涂层性能检测。将材料制备完成后，对其固化后的性能进行检测。例如，水性无机富锌防腐涂层基本性能参数的实验数据显示，MCC-601水性无机富锌防腐涂料具有良好的物理性能。表层干燥时间为12分钟，试用期为8小时，耐冲击性为50，附着力大于4兆帕，柔韧度为2毫米。各项物理性能指标皆满足设计标准。通过后续产品的跟踪调查，了解产品的销售与应用情况，并对售后反馈信息产生了解，提高水性无机富锌防腐涂料制备水平，满足各行业涂料的使用需求。

结论：综上所述，文章通过对水性无机富锌防腐涂料的概述进行分析，详细描述涂料生产的必要性。并通过准备实验器材、原材料，运用涂料制备工艺，得出实验结果。实验人员对结果进行讨论与分析，提高水性无机富锌防腐涂料的制备质量，满足涂料使用需求。

参考文献：

[1]姜勇,姜洪义,熊思鹏.还原氧化石墨烯对水性无机富锌涂料防腐性能的影响[J].涂料工业,2023,53(07):68-72.
[2]张志伟,王旭东,任昱，等.水性无机富锌涂料在沿海光伏电站支架防腐的应用研究[J].太阳能,2022(04):140-146.