社会在不断地发展,基础建设离不开涂料的使用,目前水性涂料因其良好的低VOC特点逐渐代替了溶剂型涂料,其中水性富锌涂料是其典型的一类产品代表,而由于金属锌粉的自身易氧化的特点,导致水性富锌涂料在贮存稳定性方面较差,只能现配现用,故目前市场的水性富锌涂料大部分为三组份:清漆、固化剂和锌粉,涂料的施工工艺复杂,施工工艺性差,涂膜品质一致性不佳。如何解决锌粉在水相中的贮存稳定性,同时又能保证充分发挥其电化学腐蚀保护功能,是水性富锌涂料的一个研究重点。本文通过表面改性法,利用带有伯氨基的硅烷偶联剂KH550和四个乙氧链的TEOS对片锌进行了改性,制备了覆盖着硅烷膜的改性片锌。使用两种小分子改性剂进行对比并择优选取,解决了片锌水相中的团聚问题,并保障了改性后的片锌在弱碱性涂料体系中的稳定性,同时保障了锌粉电化学腐蚀保护的特点。然后基于同一种乳液分别制备了三组份、改性双组份水性环氧富锌色漆。系统评价了改性片锌的包覆程度、涂料中的应用效果以及贮存稳定性等。主要研究内容如下:1、以氰特384W乳液为成膜物质制备了清漆和三组份水性环氧富锌色漆,颜填料体系分别为纯片锌粉、纯球锌份和球片混合锌粉。在实验过程中改变了多种条件如颜填料用量、涂料助剂的种类及用量等,保证稳定分散的前提下制备出了性能相对最优的纯片锌色漆、纯球锌色漆以及混合颜填料体系色漆。结果表明,片状锌粉在未做任何改性的前提下其添加量对于乳液机械稳定性有较大影响,涂料性能基本依托于片锌的含量,呈正相关,但是未改性的片锌应用于水性涂料体系只能制备三组份色漆,其中最主要的混合颜填料体系耐介质性能依次为:耐去离子水41天;耐盐水55天;耐盐雾19天。但贮存稳定性不佳,50℃烘箱2h即产生大量气泡。2、使用TEOS和KH550两种小分子改性剂对片锌极性表面改性,通过控制改性小分子添加量、去离子水添加量等因素,制备了带有硅烷膜的改性片锌,同时,使用多种仪器如XPS、EDS等方法进行了表征,之后通过水接触角、粉体在介质中的稳定性及析氢量等评定了改性片锌的综合性能。结果表明,TEOS包覆片锌形成的硅烷膜较厚,不利于后期应用中片锌电化学腐蚀保护功能的发挥;KH550包覆片锌的硅烷膜在弱碱性介质下较为稳定,在盐水介质中不稳定且产生较多的气泡,在酸性介质中,短时间加热搅拌会产生大量的氢气,故证明介质的酸碱度对该硅烷膜的稳定性对有一定的影响。3、应用通过正交试验得到的改性片锌,制备了改性双组份水性环氧富锌色漆,利用流变测试等手法评价了改性片锌制备的涂料贮存稳定性,并根据最终耐介质性能确定了改性片锌的最优工艺方案。结果表明,在0.5%膨润土增稠剂用量下解决了涂料的沉降问题,同时确定了涂料的贮存时间,50℃烘箱静止贮存168h(七天),取出的色漆耐介质性能依次为:耐去离子水41天;耐盐水74天;耐盐雾18天。改性片锌工艺为:锌硅(KH550)比为20.2,水硅比为6.1,反应温度为50℃,反应时间为1h。