用于改善鋼的腐蝕抑制的懸浮液和用于保護(hù)鋼免受腐蝕的方法以及該懸浮液的用圖
【專利說明】用于改善鋼的腐蝕抑制的懸浮液和用于保護(hù)鋼免受腐蝕的 方法從及該懸浮液的用途
[0001] 本發(fā)明提供一種用于改善包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材的腐蝕保護(hù)的懸浮液和方法。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果將膨潤±的有機(jī)衍生物和改性尿素添加至Zn、Al和/或Mg、或其合金的片 的分散體，則得到的懸浮液顯示非常適合于涂覆鋼基材的流變模式。實際上，本發(fā)明的懸浮 液實現(xiàn)了具有性能的高度一致性的涂層。在一次涂覆工藝后，即甚至在浸潰/旋轉(zhuǎn)涂覆工 藝僅進(jìn)行一次后，已經(jīng)實現(xiàn)了懸浮液的作用。綜上所述，能夠W與現(xiàn)有技術(shù)相比更經(jīng)濟(jì)的方 式為鋼基材提供高質(zhì)量的抗腐蝕涂層。
[0002] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，用基于溶劑或基于水的包含鋒/侶片的涂料通過浸潰/旋轉(zhuǎn)工藝 來涂覆緊固件（例如鐵制的螺栓或螺母，或夾子和非螺紋緊固件）W保護(hù)它們免受腐蝕。
[0003] 浸潰/旋轉(zhuǎn)工藝的第一階段是在容器中放置干固體含量恰當(dāng)?shù)耐苛?。在浸潰階 段，將緊固件放入籃子中，將籃子浸沒在容器中。在旋轉(zhuǎn)階段，將濕的經(jīng)涂覆的緊固件從涂 料容器中取出并高速旋轉(zhuǎn)籃子W移除過量的涂料。
[0004] 然后，將經(jīng)涂覆的螺栓卸載到帶上并驅(qū)動螺栓到干燥區(qū)域，并最終去烘箱W固化 經(jīng)干燥的涂層。運(yùn)樣將涂層的第一層沉積在每個緊固件上。 陽〇化]通常，在冷卻緊固件后W同樣的方式浸潰/旋轉(zhuǎn)進(jìn)行第二次涂覆。
[0006] 利用運(yùn)種二次涂覆工藝，通常達(dá)到最小值24g/m2的涂層重量。為了測試涂層的性 能，鹽霧測試是說明抗腐蝕性能的最常規(guī)測試。通過使用二次涂覆工藝，獲得了良好的鹽霧 性能，除非緊固件的邊緣沒有被覆蓋。
[0007] 然而，浸潰/旋轉(zhuǎn)工藝通常具有W下缺點：每次涂覆提供小的涂層重量和緊固件 上固化涂層的厚度缺少均勻性。已發(fā)現(xiàn)該缺陷的主要原因在于涂料組合物表現(xiàn)出差的流動 行為，所述差的流動行為與顏料和連續(xù)相之間巨大的密度差相關(guān)。因此，得到的涂料在儲存 中或施用期間表現(xiàn)出差的抗沉降性和緊固件表面上的差的厚度均勻性。
[0008] 綜上所述，沒有達(dá)到最終使用者、汽車制造商和緊固件制造商所想要的整體性能 的一致性。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)的另一個缺點是抗腐蝕性的一致性只有利用二次涂覆工藝并經(jīng)過涂覆 施用流水線才能實現(xiàn)。在流水線上，緊固件被輸送并經(jīng)常被機(jī)械損壞。因為流水線上對緊 固件的機(jī)械損壞，所W現(xiàn)有系統(tǒng)的性能的一致性較差。
[0010] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的用于改善鋼基材的腐蝕抑制 的涂料組合物。此外，一個目的是提供用于保護(hù)鋼基材免受腐蝕的方法。
[0011] 該目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材的腐蝕 抑制的懸浮液、用于保護(hù)包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材免受腐蝕的方法、和根據(jù)權(quán)利要求15所 述的本發(fā)明的懸浮液的用途來實現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求強(qiáng)調(diào)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于改善包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材的腐蝕抑制的懸浮液， 其中懸浮液包含W下組分或由W下組分組成： 陽〇1引 a)液體；
[0014]b)包含化、Al和/或Mg、或其合金的片或者由Zn、Al和/或Mg、或其合金構(gòu)成的 片；
[0015] c)包含膨潤±的有機(jī)衍生物的第一流變添加劑或由膨潤±的有機(jī)衍生物構(gòu)成的 第一流變添加劑；
[0016] d)包含改性尿素的第二流變添加劑或由改性尿素構(gòu)成的第二流變添加劑。
[0017] 本發(fā)明的懸浮液具有W下優(yōu)點：僅在涂層的一次涂覆工藝后，即甚至在僅使用浸 潰/旋轉(zhuǎn)工藝一次后就能實現(xiàn)性能的高度一致性。因此，W更快即更經(jīng)濟(jì)的方式實現(xiàn)腐蝕 防護(hù)。
[0018] 總之，本發(fā)明的懸浮液與現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品相比具有W下優(yōu)點：
[0019] ?優(yōu)良的抗沉降性：在本發(fā)明的懸浮液中，片濃度不隨時間變化，運(yùn)對腐蝕性能的 一致性具有正面影響。在儲存后，懸浮液不必攬拌很久W獲得使涂覆者的工作容易的均勻 懸浮液；
[0020] ?在一次涂覆工藝后（=僅一個涂層）高的涂層重量：不需要二次涂覆工藝，運(yùn)大 幅降低了涂覆時間和價格，運(yùn)是因為涂覆工藝比液體涂料本身花費(fèi)得更多；
[0021] ?良好的厚度均勻性：更一致地實現(xiàn)期望的腐蝕性能。防止了在現(xiàn)有技術(shù)的涂料 組合物的情況下觀察到的抗腐蝕性能降低。此外，良好的厚度均勻性改善了摩擦行為（例 如在緊固件的多次梓緊中）。
[0022] 在流變性方面，與現(xiàn)有技術(shù)溶液相比本發(fā)明的懸浮液的性能可W總結(jié)為如下：
[0023] ?增加的低剪切黏度；
[0024] ?在中等剪切速率區(qū)域和高剪切速率區(qū)域中具有更高黏度值的強(qiáng)的剪切變稀特 性；
[0025] ?在高剪切應(yīng)力后的快速黏度恢復(fù)，具有減慢的觸變性W允許在打上接觸標(biāo)志后 重建的濕膜。 陽0%] W上流變行為是通過本發(fā)明的第一流變改性劑和第二流變改性劑的組合實現(xiàn)的。 就運(yùn)一點而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)膨潤±的有機(jī)衍生物在中等剪切黏度值至高剪切黏度值中使流動 曲線升高，而同時改性尿素在低剪切速率黏度區(qū)域中使黏度值增加很多。其結(jié)果是用于鋼 基材的涂料懸浮液的理想流變模式。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，液體包含W下溶劑或由W下溶劑構(gòu)成：非極性 溶劑、中等極性溶劑和/或極性溶劑，優(yōu)選芳香族溶劑和/或徑基化溶劑，更優(yōu)選黏合劑溶 液。
[0028] 本發(fā)明的懸浮液可W包含30重量％至60重量％濃度范圍的片。
[0029] 優(yōu)選地，片具有Sym至50ym長的尺寸和/或平行六面體（片層）的形狀。片， 特別是平行六面體（片層）形狀的片的優(yōu)點是顆粒與其他顆粒形狀如球形相比具有更高的 面積體積比。
[0030] 在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，第一流變添加劑包含顆粒、優(yōu)選具有小于1ym 的尺寸的顆粒，或者由顆粒、優(yōu)選具有小于1ym的尺寸的顆粒構(gòu)成。
[0031] 膨潤±的有機(jī)衍生物可W具有
[0032] a) 1. 2 至 1. 6g/cm3、優(yōu)選 1. 3 至 1. 5g/cm3、更優(yōu)選 1. 4 至 1. 5g/cm3的密度；和 / 或
[0033] b) 0. 2 至 0. 3g/cm3、優(yōu)選 0. 22 至 0. 26g/cm3、更優(yōu)選 0. 23 至 0. 25g/cm3的堆密度。
[0034] 第一流變添加劑優(yōu)選為層狀娃酸鹽黏±，優(yōu)選將其改性W增加在有機(jī)溶劑中的溶 解度。 陽035] 特別優(yōu)選地，第一流變添加劑包含W下成分或由W下成分構(gòu)成：(Elementis Specialities的）Bentone8巧^家族的至少一個成員、或其等同物，優(yōu)選156111；0116*^? SD-I 或 SD-3。
[0036] 第二流變添加劑可W包含纖維。優(yōu)選地，第二流變添加劑具有增強(qiáng)觸變性的性能。
[0037] 在一個優(yōu)選實施方案中，第二流變添加劑包含BYK-410度YK Additives&Instruments 的商標(biāo)）或由 BYK-410 構(gòu)成。
[0038] 在一個特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的懸浮液包含
[0039] a)0. 2重量％至2. 0重量％、優(yōu)選0. 6重量％至1. 8重量％、更優(yōu)選1. 0重量％至 1. 6重量％、最優(yōu)選1. 2重量％至1. 4重量％的第一流變添加劑；和/或
[0040] b) 0. 1體積％至3. 0體積％、優(yōu)選0. 3體積％至2. 0體積％、更優(yōu)選0. 6體積％至 1. 6體積％、最優(yōu)選0. 8體積％至1. 2體積％的第二流變添加劑。
[0041] 此外，提供一種用于保護(hù)包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材免受腐蝕的方法，其中方法包 括W下步驟或由W下步驟組成：
[0042] a)用本發(fā)明的懸浮液至少部分地涂覆包含鋼或由鋼構(gòu)成的基材； 陽0創(chuàng) b)干燥涂層訊 W44]C)固化經(jīng)干燥的涂層。
[0045] 優(yōu)選地，在步驟a)中，通過使基材至少部分地與本發(fā)明的懸浮液接觸、然后移除 過量的懸浮液來涂覆基材，優(yōu)選地通過W20g至40g的力旋轉(zhuǎn)來移除過量的懸浮液。
[0046] 可W通過用懸浮液噴涂基材和/或?qū)⒒慕⒌綉腋∫褐衼磉M(jìn)行涂覆，優(yōu)選地之 后旋轉(zhuǎn)基材和/或使基材漸干。
[0047] 在步驟C)中，涂層的固化可W在220°C至280°C、優(yōu)選230°C至250°C、更優(yōu)選 230°C至240°C的溫度下進(jìn)行10至40分鐘、優(yōu)選20至30分鐘。
[0048] 最后，建議使用本發(fā)明的懸浮液來涂覆基材、優(yōu)選涂覆緊固件、更優(yōu)選涂覆螺栓、 螺母、夾子和/或非螺紋緊固件。
[0049] 參照W下的實施例和附圖，旨在更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的主題，而不希望將所 述主題限制于在此示出的具體實施方案。
[0050] 圖1示出與基于本發(fā)明的懸浮液但既不含膨潤±的有機(jī)衍生物也不含改性尿素 的懸浮液樣