本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于镀锌钢板的水性涂料及其制备方法。
背景技术：
镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。热镀锌板主要用于建筑、家电、汽车、机械、电子、轻工等行业。但纯锌镀层钢板在成型过程中与模具间的摩擦力大，影响钢板的成形性能。现在常用涂刷水性涂料的方式改善镀锌钢板的成型性能，但现有的常用于镀锌钢板的水性涂料存在闪锈问题。也有人采用硅酸钾无机富锌涂料解决闪锈问题，因为里面含有硅酸钾可以解决闪锈问题，但也正是由于硅酸钾的存在，涂料存在易吸收结晶的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的上述问题，现提供一种用于镀锌钢板的水性涂料及其制备方法。
本发明采取的具体技术方案是：
一种用于镀锌钢板的水性涂料，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由15-20重量份甲基三甲氧基硅烷、1-2重量份白炭黑、1-2重量份硬脂酸盐组成；所述b组分由20-25重量份阳离子改性硅酸钾树脂、15-25重量份颜料、6-16重量份填料、0.5-1重量份流平剂、0.5-1重量份消泡剂、1-2重量份成膜助剂、0.5-1重量份分散剂、3-8重量份光触媒、20-30重量份水组成；c组分由1-2重量份有机酸和1-2重量份二甲苯基胍组成。
进一步地，所述有机酸和二甲苯基胍的质量比为1:1。
进一步地，所述硬脂酸盐为钠盐、钾盐、钙盐、锌盐中的一种或多种混合。
进一步地，所述颜料为钛白粉、铁黄、铁红、钴蓝、钴绿、钼铬红、铜铬黑中的一种或多种混合。
进一步地，所述填料为高岭土、滑石粉、云母粉、氧化锌、氧化铝中的一种或多种混合。
进一步地，所述流平剂为硅树脂、丙烯酸酯共聚物、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
进一步地，所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷、有机硅氧烷、聚醚中的一种或多种。
进一步地，所述成膜助剂为乙二醇丁醚、十二醇酯、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。
进一步地，所述分散剂为表面活性剂、乙酸乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种，其中所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温80、吐温60中的一种或多种。
相应地，本发明还提供了上述用于镀锌钢板的水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、颜料、填料、流平剂、消泡剂、1成膜助剂、分散剂、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
(2)将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在水性涂料中加入硅酸钾，解决了现有用于镀锌钢板的水性涂料的闪锈问题，使得涂料具有良好的耐冲击性能，再通过进一步优选其它组分，合理组方，制得的水性涂料易清洁，耐盐雾，耐酸碱，耐磨，耐候，高光，且涂料施工、表干和固化后，均不产生甲醛，是一种纯净环保型涂料。
2、本发明通过选用经过阳离子改性的硅酸钾树脂，再加入二甲苯基胍，可在弱酸性条件下抑制晶体的析出，同时提高了涂料的湿润性，涂膜不易起皮、开裂，可长期处于潮湿的环境下使用，同时也可减少乳液的使用，提高涂料的环保性；而加入的白炭黑和硬脂酸盐可保证使得析出的极少量晶体不结块，进一步保证了涂料的性能。
3、本发明的水性涂料为弱酸、偏中性体系，选用无机的颜料和填料可以提高涂料的耐候性，其中，颜料提供涂料的颜色和色相，填料起到增加机械性能和提高粘度的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1
一种用于镀锌钢板的水性涂料，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由15重量份甲基三甲氧基硅烷、1.1重量份白炭黑、1.2重量份硬脂酸钠组成；所述b组分由20重量份阳离子改性硅酸钾树脂、15重量份钛白粉、3重量份高岭土、3重量份滑石粉、0.5重量份硅树脂、0.5重量份聚醚改性聚硅氧烷、1重量份乙二醇丁醚、0.5重量份十二烷基苯磺酸钠、3重量份光触媒、20重量份水组成；c组分由1重量份有机酸和1重量份二甲苯基胍组成。
该水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、钛白粉、高岭土、滑石粉、硅树脂、聚醚改性聚硅氧烷、乙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸钠、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
(2)将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
实施例2
一种用于镀锌钢板的水性涂料，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由17重量份甲基三甲氧基硅烷、1.3重量份白炭黑、1.4重量份硬脂酸钾组成；所述b组分由22重量份阳离子改性硅酸钾树脂、18重量份钛白粉、6重量份滑石粉、5重量份云母粉、0.7重量份丙烯酸酯共聚物、0.6重量份有机硅氧烷、1.4重量份十二醇酯、0.7重量份十六烷基三甲基溴化铵、5重量份光触媒、23重量份水组成；c组分由1.5重量份有机酸和1.5重量份二甲苯基胍组成。
该水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、钛白粉、滑石粉、云母粉、丙烯酸酯共聚物、有机硅氧烷、十二醇酯、十六烷基三甲基溴化铵、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
(2)将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
实施例3
一种用于镀锌钢板的水性涂料，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由18重量份甲基三甲氧基硅烷、1.7重量份白炭黑、1.7重量份硬脂酸钙组成；所述b组分由24重量份阳离子改性硅酸钾树脂、22重量份钛白粉、8重量份高岭土、6重量份氧化锌、0.8重量份聚二甲基硅氧烷、0.8重量份聚醚、1.7重量份二乙二醇丁醚、0.9重量份乙酸乙酯、7重量份光触媒、27重量份水组成；c组分由1.8重量份有机酸和1.8重量份二甲苯基胍组成。
该水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、钛白粉、高岭土、氧化锌、0.8重量聚二甲基硅氧烷、聚醚、二乙二醇丁醚、乙酸乙酯、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
(2)将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
实施例4
一种用于镀锌钢板的水性涂料，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由2重量份甲基三甲氧基硅烷、2重量份白炭黑、2重量份硬脂酸锌组成；所述b组分由25重量份阳离子改性硅酸钾树脂、25重量份钛白粉、8重量份滑石粉、3重量份氧化铝、1重量份聚二甲基硅氧烷、1重量份聚醚、2重量份丙二醇甲醚、1重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、8重量份光触媒、30重量份水组成；c组分由2重量份有机酸和2重量份二甲苯基胍组成。
该水性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、钛白粉、滑石粉、氧化铝、聚二甲基硅氧烷、聚醚、丙二醇甲醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
(2)将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
对上述四个实施例制得的水性涂料的涂膜性能进行检测，其与现有的水性涂料、硅酸钾无机富锌涂料相比较，具体如表1所示：
表1
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
1.一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，包括a组分、b组分和c组分，所述a组分由15-20重量份甲基三甲氧基硅烷、1-2重量份白炭黑、1-2重量份硬脂酸盐组成；所述b组分由20-25重量份阳离子改性硅酸钾树脂、15-25重量份颜料、6-16重量份填料、0.5-1重量份流平剂、0.5-1重量份消泡剂、1-2重量份成膜助剂、0.5-1重量份分散剂、3-8重量份光触媒、20-30重量份水组成；c组分由1-2重量份有机酸和1-2重量份二甲苯基胍组成。
2.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述有机酸和二甲苯基胍的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述硬脂酸盐为钠盐、钾盐、钙盐、锌盐中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉、铁黄、铁红、钴蓝、钴绿、钼铬红、铜铬黑中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述填料为高岭土、滑石粉、云母粉、氧化锌、氧化铝中的一种或多种混合。
6.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述流平剂为硅树脂、丙烯酸酯共聚物、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷、有机硅氧烷、聚醚中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述成膜助剂为乙二醇丁醚、十二醇酯、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述一种用于镀锌钢板的水性涂料，其特征在于，所述分散剂为表面活性剂、乙酸乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种，其中所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温80、吐温60中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述用于镀锌钢板的水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备b组分：将阳离子改性硅酸钾树脂、颜料、填料、流平剂、消泡剂、1成膜助剂、分散剂、光触媒混合均匀，用卧式砂磨机研磨，直到细度达到20微米以下，用ph调节剂调整ph在6左右，缓慢加入水并搅拌均匀；准备a组分和c组分；
（2）将a组分和b组分混合，在分散机中分散30分钟，然后加入c组分，继续分散15分钟，得水性涂料。
技术总结