一種雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬防腐涂料的制備方法，特別是一種雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋅鉻涂層(亦稱達(dá)克羅涂層)技術(shù)自出現(xiàn)以來(lái)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到醫(yī)藥、電力、石油化工以及軍工等行業(yè)。然而，由于傳統(tǒng)的鋅鉻涂層含有對(duì)人體有害的六價(jià)鉻，世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始采取越來(lái)越嚴(yán)格的措施限制其使用。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)新型無(wú)鉻涂層以滿足健康和環(huán)保的要求。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多種無(wú)鉻鋅鋁涂層面世，作為鋅鉻涂層的更新替代技術(shù)已經(jīng)首先被汽車行業(yè)認(rèn)可。
[0003]沈陽(yáng)市航達(dá)科技有限責(zé)任公司的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)CN120140713645X)《一種無(wú)鉻水性金屬防腐涂料及制備方法》是用MoO3替代鉻酐作為無(wú)鉻鉻鋅鉻涂層鈍化處理的鈍化劑技術(shù)。該專利采用MoO3作為鋅鋁金屬粉體的鈍化劑，通常工藝是在配制涂料過(guò)程中，將MoO3粉體加入到涂料中去。沈陽(yáng)市航達(dá)科技有限責(zé)任公司又在此技術(shù)方案上，改用由含鉬酸鹽鈍化片狀鋅鋁混合粉漿，用碳酸乙烯酯替代200號(hào)溶劑油。還在B組分配方中加入沸石，利用沸石的微孔結(jié)構(gòu)緩釋鈍化劑，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)涂料較長(zhǎng)時(shí)期穩(wěn)定保存的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提出一種雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料及制備方法，獲得了一種達(dá)到較高抗腐蝕性能和滿足歐盟RoHS指令環(huán)保要求，且性能穩(wěn)定，成品涂料可長(zhǎng)期穩(wěn)定保存的金屬防腐涂料的制備技術(shù)。
[0005]本發(fā)明提供的一種雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料，原料分為A、B組分，各組分的重量百分比為:
A組分:
采用片狀鋅鋁混合粉漿26?35，或采用片狀鋅粉20?25、片狀鋁粉2?6;
分散劑45?65，
表面活性劑0.2?1.0，
其中片狀鋅鋁混合粉漿有下列重量比例的原料組分:
球狀鋅粉65?75，
球狀鋁粉5?15，
鈍化劑0.8?2.0，
碳酸乙烯酯10?20;
B組分:
娃燒偶聯(lián)劑12?14，
硼酸0.3?2.4，
鈍化劑0.1?8.5 沸石O?10
去尚子水42?55。
[0006]A和B組份所選用鈍化劑為鉬酸鈉、或鉬酸銨，或任兩種的混合物，其重量百分比為1.0?99.0: 99.0?1.0;
所選用分散劑為常溫液態(tài)聚乙二醇，其分子量為200?400。
[0007]所選用表面活性劑為下述的一種或任兩種的混合物:NP-4，NP_9，0P-10，其兩種混合物的重量比例為1.0?99.0: 99.0?1.0。
[0008]所用鈍化片狀鋅鋁混合粉漿，其鋅鋁粉片徑一般不大于20^!!!，厚度不大于。^ μm ；混合粉漿中的固體含量不小于85%。
[0009]所選用硅烷偶聯(lián)劑為下述的一種:硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、KH570、硅烷偶聯(lián)劑A-174和硅烷偶聯(lián)劑A-151。
[0010]所選用的硼酸為工業(yè)硼酸，符合《GB/T 538-2006工業(yè)硼酸》標(biāo)準(zhǔn)一等品要求。
[0011]所選用的沸石為天然沸石，其粒徑為I?50μπι。
[0012]雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料的制備方法，其具體步驟如下:
(1)將球狀鋅粉325或500目，球狀鋁粉FLT2或FLT3按所述重量比例與碳酸乙烯酯混合，再加入鉬酸鹽粉攪拌均勻，將球狀鋅粉和球狀鋁粉加工成片狀鋅粉和片狀鋁粉，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿，鋅鋁混合粉的片徑為I?20μπι，厚度為0.1?0.3 μπι,;
或用所述重量比例的片狀鋅粉和片狀鋁粉，加入分散劑和表面活性劑，在攪拌條件下混合，再用分散機(jī)充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，制成片狀鋅鋁混合粉漿，鋅鋁混合粉的片徑均為I?20 ^!!!，厚度為。.！?。^ μπι，直接制成A組分；
(2)按所述重量比例將片狀鋅鋁混合粉漿和分散劑、表面活性劑在攪拌條件下混合，再用分散機(jī)充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍瞥葾組分；
(3)先將所述重量比例的鈍化劑與沸石在去離子水中攪拌混合，再按所述重量比例將硅烷偶聯(lián)劑、硼酸、在攪拌條件下混合水解，直至攪拌分散成均勻液體，制成B組分；
(4)在使用前將Α、Β兩組分按1:1.3?1.4的重量比例混合攪拌均勻，制成成品涂料;涂裝方式可刷涂、噴涂或浸涂方式進(jìn)行。固化方式采用加熱燒結(jié)，在70°C?100°C烘干10?30分鐘，再在320°C?340°C進(jìn)行燒結(jié)固化，20?40分鐘。
[0013]為獲得雙組份無(wú)鉻水性金屬防腐涂料相應(yīng)的粘度可加入相應(yīng)的增稠劑改善涂料流動(dòng)性。其增稠劑為羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素中的一或兩種以上。
[0014]本方案所用去離子水，其電導(dǎo)率為0.1-1us/cm。
[0015]本發(fā)明的積極效果:
1、本發(fā)明中采用的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿制備方法是在鉬酸鹽鈍化劑保護(hù)下，將球狀鋅鋁粉加工成片狀鋅鋁粉漿的。在將球狀鋅鋁粉變成片狀鋅鋁粉過(guò)程中，隨著鋅鋁粉新的表面產(chǎn)生，比表面積增大的同時(shí)，鈍化劑就將新產(chǎn)生的表面迅速鈍化，從而保證了片狀鋅鋁粉漿中的片狀鋅粉和鋁粉全表面完全鈍化。完全鈍化的片狀鋅粉和鋁粉不會(huì)產(chǎn)生水化反應(yīng)，保證了金屬粉漿加工的安全性。
[0016 ] 2、使本發(fā)明制備的無(wú)鉻水性金屬防腐涂料采用鈍化緩釋技術(shù)，使配制后的成品涂料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性大大提高，成品涂料的穩(wěn)定期限達(dá)到了一年以上。
[0017]3、使本發(fā)明制備的無(wú)鉻水性金屬防腐涂料采用碳酸乙烯酯替代200號(hào)溶劑油，使涂料在固化時(shí)降低了有害氣味的揮發(fā)，工藝過(guò)程更加環(huán)保。
[0018]4、本發(fā)明涂料在15 μπι的涂層厚度下，至少達(dá)到1600小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)無(wú)銹點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
配制本方案所述無(wú)鉻水性金屬防腐涂料，按如下步驟進(jìn)行:
首先配制本方案涂料的A組分:
(I)選取500目球狀鋅粉70公斤，F(xiàn)LT2球狀鋁粉12公斤，加碳酸乙烯酯15公斤混合后攪拌，同時(shí)加入鉬酸鈉1.0公斤攪拌均勻;采用發(fā)明專利《一種超細(xì)片狀金屬粉體的加工方法及設(shè)備》(授權(quán)公告號(hào):CN101829787B)的加工方法，將球狀鋅粉和球狀鋁粉加工成片狀鋅粉和片狀鋁粉，其鋅鋁粉片徑控制在不大于20 pm，厚度不大于0.3 pm，經(jīng)過(guò)粘度調(diào)整而制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿98公斤備用。
[0020]上述的金屬粉體的加工方法::采用密閉式圓柱形球磨罐，先裝入剛性研磨球體，再加入待加工的顆粒狀金屬粉，研磨球體與顆粒狀金屬粉的體積比例為5:1?6:1 ;加入研磨介質(zhì)碳酸乙烯酯和鉬酸鈉粉，控制球磨罐50?100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至12小時(shí)。
[0021 ] (2 )在步驟(I)制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出28公斤，加入分散劑常溫液態(tài)聚乙二醇48公斤，表面活性劑ΝΡ-9:0.5公斤，在攪拌條件下混合，再用分散機(jī)充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，制成涂料A組分76.5公斤。
[0022](3)再配制本方案涂料的B組分:
選取鉬酸鈉2公斤與天然沸石2公斤，在電導(dǎo)率為0.1-1 us/cm去離子水50公斤中攪拌水解;再選取硅烷偶聯(lián)劑1?560為14公斤，工業(yè)硼酸(GB/T538-2006) 2.0公斤，與鉬酸鈉、天然沸石和去離子水在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，成均勻液體，制成涂料B組分70公斤。
[0023](4)在使用前，取步驟(2)制得的50公斤A組分和步驟(3)制得的65公斤B組分，混合攪拌均勻，得到可采用刷涂、噴涂或浸涂方式涂裝的成品金屬防腐涂料。在根據(jù)涂料的粘度加入羥甲基纖維素作為增稠劑調(diào)整涂料的粘度至涂四杯30秒