可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬防腐劑技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán) 氧燒侶合金表面防腐劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 侶及其合金材料具有成本低、質(zhì)輕、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能等特點(diǎn)，在航空航 天、汽車(chē)、機(jī)械制造、海洋船舶等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在自然條件下侶表面會(huì)形成一層純化膜。當(dāng) 侶合金暴露在腐蝕環(huán)境中，氧化膜易破裂，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象。傳統(tǒng)上金屬表面的防護(hù)主要采用 銘酸鹽陽(yáng)極化處理工藝。該方法防腐效果優(yōu)異，但對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境友好 的表面預(yù)處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。
[0003] 例如，專(zhuān)利US5126074公開(kāi)了一種采用"磯酸氨根"陰離子的滲入配置成具有防腐 性能的堿±金屬磯酸氨鹽涂料的方法，該涂料可應(yīng)用于侶合金表面，并提供一定防腐作用。 專(zhuān)利CN101139500A公開(kāi)了由娃燒禪合劑、有機(jī)金屬化合物、娃酸鹽、磯酸等成分組成的處 理液，將處理液涂布在侶合金表面并加熱烘干后形成涂層，該涂層可對(duì)侶合金基材提供有 效的防腐保護(hù)。專(zhuān)利GB1380748公開(kāi)了一種涂料組合物，該涂料組合物包括鐵醋共水解和 =燒氧基娃燒的共聚合得到的溶膠，通過(guò)該涂料在侶合金表面的涂覆和熱固化成膜，可對(duì) 侶合金基材實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。N.C.Rosero等WTEOS為無(wú)機(jī)前驅(qū)體，MI^為娃燒偶聯(lián)劑，EGDMA 為有機(jī)單體，采用溶膠-凝膠方法并經(jīng)加熱固化在侶合金表面制得丙締酸基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜 化防腐涂層，研究發(fā)現(xiàn)該涂層具有一定的耐腐蝕性能。
[0004] W上文獻(xiàn)技術(shù)能在一定程度上對(duì)侶合金提供防腐保護(hù)，但大多為溶劑型涂料，并 需經(jīng)加熱固化處理，該不但耗費(fèi)了能源，而且涂料中大量有機(jī)溶劑的揮 發(fā)造成對(duì)大氣的污染和人體的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒表面處理劑是通過(guò)環(huán)氧娃燒中的環(huán)氧 鍵與固化劑的快速固化成膜，可使該處理劑在室溫下固化使用。同時(shí)W納米溶膠為無(wú)機(jī)材 料，通過(guò)溶膠凝膠技術(shù)制成有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化水性防腐涂層。因此該防腐劑不需要外在熱源 輔助，同時(shí)為水性涂液，其中只含有少量醇類(lèi)溶劑，避免了大量有毒有機(jī)溶劑的揮發(fā)，減小 了對(duì)環(huán)境的污染。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下： 本發(fā)明一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑的制備方法，其特 征在于具有如下的過(guò)程和步驟； a.配方配制組分的設(shè)計(jì)(包括有配制組分（A)、配制組分（B)、配制組分（C)，=者總重 量W100%計(jì)）配制組分（A): 水性納米溶膠30-50%， 溶劑 5-10%， 酸堿 1-2%， 緩蝕劑 1-2%;配制組分（B); 娃燒偶聯(lián)劑 40-60% ; 配制組分（C); 氨基固化劑 0. 5-2%， 流平劑 0. 5-1% ; b.防腐劑的制備 將相應(yīng)配比量的組分B緩慢的加入到相應(yīng)配比量的組分A中進(jìn)行混合，然后加入組分C，再經(jīng)過(guò)攬拌和過(guò)濾最終制得產(chǎn)品。
[0007] 上述的水性納米溶膠為水性納米二氧化娃、氧化侶、二氧化錯(cuò)溶膠中的任一種，納 米溶膠的固含量為1〇%~15%，平均粒徑在60?70皿，抑值為5?6。
[000引上述的有機(jī)溶劑為異丙醇、己醇、甲醇中的任一種。
[0009] 上述酸堿調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、稀硝酸、稀硫酸中的任一種，且調(diào)節(jié)到抑為3?4。
[0010] 上述的緩蝕劑為錦酸鹽、鋼酸鹽和磯酸鹽中的任一種。
[0011] 上述的娃燒偶聯(lián)劑為環(huán)氧娃燒偶聯(lián)劑皿560。
[001引上述氨基固化劑為二己締S胺DETA、氨基娃氧燒皿560中的任一種。
[001引上述的流平劑為畢克化學(xué)的助劑BYK-333、BYK-346、BYK-348、己斯夫助劑EFKA-3580中的任一種。
[0014] 防腐劑的應(yīng)用方法 用噴涂、浸涂、滾涂、旋涂等方法中的一種或幾種將其涂覆在侶合金基材表面，得到光 滑均勻的一層涂膜。涂覆動(dòng)作完畢，濕膜通過(guò)室溫環(huán)境得到固化，形成厚度在30-50um左右 的涂層。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的制備流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。
[0017] 實(shí)施例1 ; 本實(shí)施例的一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑的制備方法 (參見(jiàn)圖1)，其包括W下步驟： a.配方配制組分的設(shè)計(jì) 配制組分（A): 水性納米溶膠30%， 溶劑 5%， 酸堿 1%， 緩蝕劑 1%;配制組分（B); 娃燒偶聯(lián)劑 60% ; 配制組分（C); 氨基固化劑 2%， 流平劑 1% ;b.防腐劑的制備 將相應(yīng)配比量的組分B緩慢的加入到相應(yīng)配比量的組分A中進(jìn)行混合，然后加入組分C，再經(jīng)過(guò)攬拌和過(guò)濾最終制得產(chǎn)品； 防腐劑的應(yīng)用方法 采用噴涂的方式將其涂覆在侶合金基材上面，控制噴槍霧度、出料量、出氣量適宜，先 用待噴涂料潤(rùn)洗噴槍?zhuān)賹⑶逑春玫膫H合金板材固定放置，均勻的將涂料噴在基材上，使涂 層光滑平整，厚度適中不流澗。
[001引涂覆動(dòng)作完畢，將基板水平放置，周?chē)荛_(kāi)灰塵，濕膜通過(guò)室溫環(huán)境得到固化，形 成厚度在30-50um左右的涂層。
[0019] 上述制備步驟中，其具體包括如下步驟： &組分A的配制： 將質(zhì)量比30%的組分A水性納米二氧化錯(cuò)溶膠、1%硝酸錦緩蝕劑、5%異丙醇有機(jī)溶劑 依次加入到高速分散機(jī)中高速攬拌，使其分散混合均勻，攬拌速度設(shè)定為800轉(zhuǎn)/分鐘，分 散的同時(shí)，逐滴加入冰醋酸，并用抑計(jì)檢查溶液酸堿度，直到抑值達(dá)到5-6。
[0020] 凌加入組分B; 將質(zhì)量比60%的組份B娃燒偶聯(lián)劑皿560緩慢地滴加入上述分散機(jī)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)攬 拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，保持高速分散時(shí)間為3個(gè)小時(shí)。
[0021] 感加入組分C; 將質(zhì)量比為2%的固化劑二己締S胺和1%的流平劑BYK-333的組分C加入到分散機(jī)中， 繼續(xù)分散5分鐘。關(guān)閉分散機(jī)，停止攬拌，用400目巧龍濾布過(guò)濾，得到最終產(chǎn)品，裝入密封 瓶中存放待用。
[0022] 防腐劑涂膜的性能測(cè)試 測(cè)試底材采用的是噴砂侶合金板，涂膜方式是噴涂，干膜厚度為30um左右，干燥條件 為25°C，50%相對(duì)濕度，干燥時(shí)間為5天，噴涂5天后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試環(huán)境條件是常溫常 壓，性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0023] 實(shí)施例2 本實(shí)施例其與實(shí)施例1的區(qū)別在于A組分和B組分的比例及其質(zhì)量配比不同。該金 屬表面防腐劑由組分A，組分B和組分C組成。其中組分A的比例和質(zhì)量配比如下；水性納 米二氧化錯(cuò)溶膠35%、硝酸錦緩蝕劑2%、異丙醇有機(jī)溶劑5% ;組分B的比例和質(zhì)量配比如 下；娃燒偶聯(lián)劑皿560 55%;組分C的比例和質(zhì)量配比如下；固化劑二己締立胺2%和流平劑 BYK-333 1%。性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0024] 實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于A組分所用的水性納米溶膠不同。該金屬表面處理 劑由組分A,組分B和組分C組成。其中組分A的比例和質(zhì)量配比如下；水性納米氧化侶溶 膠40%、硝酸錦緩蝕劑1%、異丙醇有機(jī)溶劑10% ;組分B的比例和質(zhì)量配比如下；娃燒偶聯(lián)劑 K冊(cè)60 50%;組分C的比例和質(zhì)量配比如下；固化劑二己締S胺1%和流平劑BYK-333 1%。性 能測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0025]表1防腐劑涂膜的性能測(cè)試結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑的制備方法，其特征在 于具有W下的過(guò)程和步驟： a. 配方配制組分的設(shè)計(jì)(包括有配制組分（A )、配制組分（B )、配制組分（C )，=者總重 量W 100%計(jì)）配制組分（A): 水性納米溶膠30-50%， 溶劑 5-10%， 酸堿 1-2%， 緩蝕劑 1-2%;配制組分（B); 娃燒偶聯(lián)劑 40-60% ; 配制組分（C); 氨基固化劑 0. 5-2%， 流平劑 0. 5-1% ; b. 防腐劑的制備： 將相應(yīng)配比量的組分B緩慢的加入到相應(yīng)配比量的組分A中進(jìn)行混合，然后加入組分 C，再經(jīng)過(guò)攬拌和過(guò)濾最終制得產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐 劑的制備方法，其特征在于，所述的水性納米溶膠為水性納米二氧化娃、氧化侶、二氧化錯(cuò) 溶膠中的任意一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐 劑的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為異丙醇、己醇、甲醇中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑 的制備方法，其特征在于；所述酸堿調(diào)節(jié)劑為冰醋酸、稀硝酸、稀硫酸中的一種，且調(diào)節(jié)到 抑為3?4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑 的制備方法，其特征在于；所述緩蝕劑為錦酸鹽、鋼酸鹽和磯酸鹽中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑 的制備方法，其特征在于；所述的娃燒偶聯(lián)劑為環(huán)氧娃燒偶聯(lián)劑K冊(cè)60。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑 的制備方法，其特征在于：所述氨基固化劑為二己締S胺（DETA)、氨基娃燒偶聯(lián)劑（K冊(cè)50) 中的任一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧燒侶合金表面防腐劑 的制備方法，其特征在于：所述流平劑為畢克化學(xué)的助劑BYK-333、BYK-346、BYK-348、己斯 夫助劑EFKA-3580中的任一種。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可室溫固化的納米溶膠雜化聚環(huán)氧烷鋁合金表面防腐劑的制備方法。屬金屬防腐劑技術(shù)領(lǐng)域。該防腐劑含有A、B、C三種組份，A組份包括水性納米溶膠、有機(jī)溶劑、酸堿調(diào)節(jié)劑、緩蝕劑等；B組份為環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH560；C組份為固化劑和流平劑。具體制備過(guò)程如下：首先將配置好的B組份緩慢滴加到A組份中，調(diào)節(jié)體系pH值為3~4，采用轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘的分散機(jī)高速分散3小時(shí)，然后按比例加入C組份，繼續(xù)分散5分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾；最終制得金屬防腐劑?？刹捎脟娡俊L涂、旋涂等方法中的一種將金屬表面防腐劑涂覆于鋁合金板材表面。本發(fā)明的金屬表面防腐劑制備工藝簡(jiǎn)單、成本低，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性、耐高低溫性和貯存穩(wěn)定性；同時(shí)VOC排放低，環(huán)保安全。
【IPC分類(lèi)】C23F11-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104532258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410827356
【發(fā)明人】杭建忠, 施利毅, 孫東博, 孫小英, 金鹿江, 賴雅文
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日