本发明涉及水性无机富锌防腐涂料制备技术领域，具体涉及硅酸盐富锌涂料外乳化改进后的外乳化水性无机富锌底漆，及其在重防腐涂层中涂装应用技术，提高水性无机富锌底漆采用高压无气喷涂机械设备大批量涂装应用技术。
背景技术：
水性无机富锌底漆因其独特、有效的保护机理、零voc、耐溶剂性、耐热性、防腐性能优异、配套良好等优点被广泛应用于厂房、桥梁、储罐、电力、海洋等大型钢结构建筑中。
水性无机富锌底漆是以无机硅酸盐为基料、高纯度金属锌为防锈颜料，添加多种填料和助剂组成的重防腐涂料。但是，它对施工环境、底材表面处理、施工设备、施工工艺等要求比溶剂型富锌底漆更加严格。目前在桥梁等大型钢结构工程应用中若不了解高锌粉含量水性无机富锌涂料的特性，喷涂过程中可能出现堵塞涂料管道、喷枪，磨损甚至卡死喷涂设备机械；喷涂后涂膜可出现脱层、脱粉、开裂、起泡、针孔、吸水、白锈、附着力差等弊病。正是由于该产品注意事项多、在使用中会碰到意想不到的问题。因此，大规模成功使用的案例较少。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的水性无机富锌底漆存在的上述不足，提供一种通过无机硅酸盐加入合成树脂乳液改性锌粉的外乳化水性无机富锌底漆，以能在高压无气喷涂机械设备中的润滑性达到施工顺畅，减少涂装设备及配件的磨损。
本发明的另一个目的是，在满足涂料技术指标要求的前提下，提高产品施工适应性，以利于在钢结防腐涂装中大规模应用。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的外乳化水性无机富锌底漆组分及配比如下：
其中硅酸盐为：硅酸钾或硅酸锂，或硅酸钾与硅酸锂以1:(0.5—2)的比例混合配制；
其中合成乳液为硅丙乳液或苯丙乳液中任一种，或两种以1:(0.5—2)比例混合而成；如1:1，1:2，2:1等比例。
其中硅烷偶联剂为氨基硅烷或者环氧硅烷。具有与基材化学键合反应降低湿膜表面张力，起到增加附着性能。
锌粉为600目以上细锌粉，总锌含量99％以上、金属锌含量95％以上。
其中防锈颜料为磷铁粉或者锌铁粉，或者两者按1:(0.5—2)质量比的混合物；主要用于产品标准要求锌含量较低的品种，在达到标准要求的同时降低配方成本。
其中防沉剂为气相二氧化硅，水合硅酸镁，有机膨润土，聚酰胺蜡中任一种。
其中助剂为润湿分散剂、消泡剂、防水剂的组合体系，使涂料颜料均匀，消除生产及施工中微泡，贮存稳定。
进一步的特征是：还包括流变剂，流变剂为聚酰胺或聚脲为基础的改性流变剂，含量为0.2～1.0％。
硅酸盐的浓度为25～30％，模数为3.8～5.5。
磷铁粉为800～1000目，锌铁粉为800～1000目。
步骤一：将去离子水和分散助剂按工艺配比计量投入搅拌缸中，在小于500rmp低速搅拌下缓慢加入合成树脂乳液，1000rmp左右的转速下中速搅拌使其分散均匀；最后在1000～1500rmp中高速搅拌下使合成树脂乳液分散均匀；
步骤二：500rmp低速搅拌下加入硅烷偶联剂、25～30％硅酸盐溶液，先在1000rmp左右的转速下中速搅拌，再在1000rmp—1500rmp的转速下高速搅拌一段时间，如10—40分钟，使其混合均匀；并将混合液包装，即双组分产品的固化剂或甲组分。
步骤三：制备乙组分，按工艺配方要求，准确计量锌粉，800-1000目磷铁粉，800-1000目锌铁粉以及流变剂，按产品规定包装，即双组分产品的主剂或乙组分。
步骤四：使用时，按照工艺要求，确定固化剂与主剂的配比，称取各自的质量，在搅拌固化剂情况下，加入(缓慢加入)主剂搅拌混合均匀，过滤后(如用80目筛网过滤)采用喷涂装置喷涂施工；如gpq9c-2高压喷涂机或者gracohusky307空气加压隔膜泵施工。
相对于现有技术，本发明的外乳化水性无机富锌底漆具有如下特点：
1、该外加合成乳液技术应用于水性无机富锌底漆高压无气喷涂施工应用中，降低了体系滑爽性，达到减少涂装设备的磨损，高效率进行大面积施工的目的。
2、控制合成乳液的加入量、配套助剂及加入工艺，使水性无机富锌底漆的外观、附着力及防腐蚀性保持较高水平是技术的关键。
3、本发明产品高压无气喷涂施工，5分钟内湿碰湿喷涂干膜厚度120微米不流挂，只需湿碰湿涂装1～2道就可达到重防腐设计涂装要求，大大节约施工成本。
4、本发明水性无机富锌涂料性能指标达到或超过铁道行业tb/t1527-2011标准或者化工行业hg/t3668-2009标准技术要求。
具体实施方式
本发明涉及到的外乳化水性无机富锌涂料，主要由硅酸盐，硅烷偶联剂，合成树脂乳液，为基料加入高锌含量的金属锌粉，磷铁粉等组分组成：其质量百分比如下：
其中硅酸盐为：浓度25～30％，模数在3.8～5.5的硅酸钾或硅酸锂，或硅酸钾与硅酸锂以1:(0.5—2)的比例混合配制，如1:1，1:2，2:1等比例。
其中合成树脂乳液为硅丙乳液或苯丙乳液中任一种，或两种以1:(0.5—2)比例配合而成；如1:1，1:2，2:1等比例。
其中硅烷偶联剂为氨基硅烷或者环氧硅烷，其具有与基材化学键合反应降低湿膜表面张力，起到增加附着性能。
锌粉为600目以上细锌粉，最佳是总锌含量99％以上、金属锌含量95％以上的锌粉。
其中防锈颜料为磷铁粉或锌铁粉，磷铁粉为800～1000目的超细粉，锌铁粉为800～1000目的超细粉，或者两者按1:(0.5—2)质量比的混合物；主要用于产品标准要求锌含量较低的品种，用磷铁粉或者超细锌铁粉取代部分锌粉，在达到标准要求的金属粉末含量，同时降低配方成本。其中如果防锈颜料含量为零，则表示配方中没有采用防锈颜料的磷铁粉或者锌铁粉。
其中防沉剂为气相二氧化硅，水合硅酸镁，有机膨润土，聚酰胺蜡中任一种。
其中助剂为润湿分散剂、消泡剂、防水剂的组合体系，使涂料颜料均匀，消除生产及施工中微泡，贮存稳定。
还包括流变剂，流变剂为聚酰胺或聚脲为基础的改性流变剂，含量为0.2～1.0％。
本发明的外乳化水性无机富锌涂料，其关键技术：先前的改性硅酸盐溶液外加入合成乳液关键技术，选择适当的助剂配合，克服了水性无机富锌底漆高压无气喷涂施工时出现堵塞涂料管道、喷枪，磨损甚至卡死喷涂设备机械问题。本发明外乳化水性无机富锌涂料性能指标达到或超过铁道行业tb/t1527-2011标准或者化工行业hg/t3668-2009标准技术要求。
硅酸盐溶液，可以选择的含量为15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％等，都能满足本发明的需要；合成树脂乳液，5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等，都能满足本发明的需要；锌粉含量较高，可以选择的含量为50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％等，都能满足本发明的需要；防锈颜料，可以选择的含量为0％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等，都能满足本发明的需要。
实施例1：
1、水性无机富锌防锈底漆制备
按tb/t1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供应技术条件》制备
(1)称取高模数硅酸钾液70kg投入搅拌缸中，中速搅拌下缓慢依次投入按照工艺要求计量好的50％合成树脂乳液15kg，偶联剂0.5kg，消泡剂0.1kg防沉剂0.15kg、逐渐提高搅拌速度，高速搅拌预分散20min.以上确认预分散充分。
(2)按配漆比例转入塑料包装桶包装，发往施工现场备用。
(3)称取水性无机富锌防锈底漆用锌粉130kg、流变剂1kg混合均匀，按配方比例计量，用塑料袋密封包装再放入方便桶中发往施工现场备用。
2、水性无机富锌底漆制备
按hg/t3668-2009《富锌底漆》化工行业标准中i型-1类制备
(1)称取高模数硅酸钾液70kg投入搅拌缸中,中速搅拌下缓慢依次投入计量好的50％合成树脂乳液15kg，偶联剂0.5kg，消泡剂0.1kg防沉剂0.15kg、逐渐提高搅拌速度，高速搅拌预分散20min.以上确认预分散充分。
(2)按配漆比例转入塑料包装桶包装，发往施工现场备用。
(3)称取水性无机富锌防锈底漆用锌粉130kg、超细磷铁粉12kg，流变剂1kg混合均匀，按配方比例计量，用塑料袋密封包装再放入方便桶中发往施工现场备用。
实际应用中大型钢结构设施因为一次涂装面积大要求高压无气喷涂施工高效率施工，本发明产品在喷砂件完工后6小时内可完成4000平方米大型工件的喷涂施工，保证工件不返锈。
钢结构桥梁涂装施工实例：
桥梁涂装方案一
钢结构建筑重防腐涂装施工要求
重防腐涂装方案二
重防腐涂装方案三
实施例2：
1、水性无机富锌防锈底漆制备
按tb/t1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供应技术条件》制备
(1)称取高模数硅酸钾液78kg投入搅拌缸中,中速搅拌下缓慢依次投入计量好的50％合成树脂乳液7kg，偶联剂0.5kg，消泡剂0.1kg防沉剂0.15kg、逐渐提高搅拌速度，高速搅拌预分散20min.以上确认预分散充分。
(2)按配漆比例转入塑料包装桶发往施工现场备用。
(3)称取水性无机富锌防锈底漆专用锌粉99kg、流变剂1kg混合均匀，按配方比例计量，用塑料袋密封包装再放入方便桶中发往施工现场备用。
2、水性无机富锌底漆制备
按hg/t3668-2009《富锌底漆》化工行业标准中i型-2类制备
(1)称取高模数硅酸钾液78kg投入搅拌缸中,中速搅拌下缓慢依次投入计量好的50％合成树脂乳液7kg，偶联剂0.5kg，消泡剂0.1kg防沉剂0.15kg、逐渐提高搅拌速度，高速搅拌预分散20min.以上确认预分散充分。
(2)按配漆比例转入塑料包装桶发往施工现场备用。
(3)称取水性无机富锌防锈底漆专用锌粉80kg、超细磷铁粉19kg，流变剂1kg混合均匀，按配方比例计量，用塑料袋密封包装再放入方便桶中发往施工现场备用。
实际应用中大型钢结构设施因为一次涂装面积大要求高压无气喷涂施工高效率施工，本发明产品在喷砂件完工后6小时内可完成4000平方米大型工件的喷涂施工，保证工件不返锈。
钢结构桥梁涂装施工实例：
桥梁涂装方案一
钢结构建筑重防腐涂装施工要求
重防腐涂装方案二
重防腐涂装方案三
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。