專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂合金材料涂裝專(zhuān)用底漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂合金材料表面涂裝專(zhuān)用底漆。
背景技術(shù)：
鎂合金具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的鑄造、減震、切削加工、尺寸穩(wěn)定性 以及優(yōu)良的電磁屏蔽等性能。但鎂合金表面組織容易產(chǎn)生腐蝕，常常需要對(duì)其表面進(jìn)行處 理，以增加鎂合金表面的防護(hù)性能。由于金屬鎂的電化學(xué)位約為-2. 37v，在普通大氣環(huán)境中 就極易氧化，這層氧化膜疏松、不牢固，不能起到保護(hù)基材的作用，并且妨礙了鎂合金的表 面處理，阻礙鎂合金材料推廣應(yīng)用。目前，在鎂合金表面進(jìn)行涂裝處理，獲得具有保護(hù)和裝飾性的涂層，是經(jīng)濟(jì)、適用 的表面處理方法。鎂合金表面的涂裝工藝，主要有在鎂合金材料表面覆蓋底漆、再涂覆面 漆、罩光漆等涂層的工序。而在鎂合金材料的表面直接涂裝，往往因附著力較差，使得鎂合 金表面防腐性能不佳，其主要原因是因?yàn)殒V合金金屬表面容易生成疏松氧化物，導(dǎo)致鎂合 金與保護(hù)漆涂層附著不牢固。鎂合金材料在涂覆保護(hù)漆以前(前處理)，有著嚴(yán)格的施工要 求，如對(duì)鎂合金表面進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜或改性處理。通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化形成轉(zhuǎn)化膜后再進(jìn)行涂裝，在 轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝過(guò)程中，因轉(zhuǎn)化液反復(fù)使用，鎂合金表面的質(zhì)量往往不太穩(wěn)定，影響涂裝的效 果，并且廢棄的轉(zhuǎn)化液和清洗液，將造成環(huán)境污染，不利于鎂合金產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種鎂合金材料表面涂裝專(zhuān)用底漆。采用本發(fā)明方法在鎂 合金材料表面直接覆蓋一層上述專(zhuān)用底漆，所述底漆與鎂合金的結(jié)合力好，防護(hù)性強(qiáng)，使得 整個(gè)涂層的附著力和防護(hù)性都很好。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是
鎂合金材料的專(zhuān)用底漆由以下組分組成
1)甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為 聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂10-15% ；
四堿式鋅鉻黃8-1 ；
滑石粉2-5% ；
分散劑0. 2-0. 4% ；
消泡劑0. 1-0. 3% ；
乙醇15-20% ；
正丁醇10-15% ；
蒸餾水2-3% ；
余量為異丙醇；
2)乙組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為 磷酸1-5%，蒸餾水5-20%，
乙醇10-20%，
余量為異丙醇；
底漆中甲組分乙組分的重量比為4:1。
本發(fā)明所述的鎂合金材料涂裝專(zhuān)用底漆，較好的技術(shù)方案是
1)甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為
聚乙烯醇縮]「醛樹(shù)脂10-13%四堿式鋅鉻I10-12%滑石粉2-3% ；分散劑0. 3% ；消泡劑0. 2% ；乙醇18-20% ；正丁醇10-15% ；蒸餾水2-3% ；
余量為異丙醇；
2)乙組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為
磷酸1. 5-3%,
蒸餾水10-15%，
乙醇15-20%，
余量為異丙醇；
底漆中甲組分乙組分的重量比為4:1。所述分散劑為溶劑型涂料用嵌段聚合型分散劑。所述消泡劑為溶劑型涂料用聚硅氧烷類(lèi)消泡劑。本發(fā)明所述專(zhuān)利底漆各組分原料要求是市售工業(yè)一級(jí)，或分析純。制備的底漆中四堿式鋅鉻黃和滑石粉的粒度應(yīng)小于10微米。在鎂合金表面覆蓋本發(fā)明所述底漆時(shí)，底漆與鎂合金基體和表面氧化物有如下反 應(yīng)
3Mg + 2H3P04 = Mg3 (PO4) 2 + 3H2 3Mg0 + 2H3P04 = Mg3 (PO4) 2 + 3H20
這些反應(yīng)使得涂層與鎂合金基體有充分的接觸，生成的磷酸鎂十分穩(wěn)定，還有良好的 緩蝕效果。同時(shí)，該底漆所采用的聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中有一定量的羥基存在，與 鎂合金基體可以產(chǎn)生氫鍵締合的化學(xué)吸附，因此底漆干燥后形成的涂層與鎂合金基體具有 優(yōu)異的結(jié)合力(附著力)。本發(fā)明所述底漆中的四堿式鋅鉻黃，可以與底漆中殘留的磷酸進(jìn) 行緩慢反應(yīng)，形成穩(wěn)定的磷酸鋅和鋅鉻黃，消除了殘留磷酸的吸潮等破壞性，而且在涂層與 鎂合金金屬界面發(fā)生腐蝕的時(shí)候鋅鉻黃有微弱的溶解性，極少量的游離鉻酸根也能對(duì)鎂合 金產(chǎn)生鈍化作用而使之得到一定的保護(hù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所述底漆在鎂合金表面形成的有機(jī)涂層，結(jié)合力好， 與后續(xù)的涂裝工藝配合，整體附著力達(dá)到1級(jí)(劃格法)，而普通金屬用環(huán)氧底漆直接涂裝 (無(wú)轉(zhuǎn)化膜)附著力通常達(dá)不到1級(jí)，耐腐蝕性比普通底漆有明顯提高，與經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化膜處理的底漆耐蝕性相當(dāng)。并且這種高附著力的獲得是很穩(wěn)定的，對(duì)鎂合金材料工件的前處理沒(méi)有 嚴(yán)格的施工要求，也不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜或改性處理，沒(méi)有轉(zhuǎn)化液，利于環(huán)保，還有施工簡(jiǎn)單 的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)殒V合金材料的活潑性很高，底漆中所需要的活性成分(磷酸)用量也比鋼鐵材 料所用類(lèi)似底漆中的含量低很多，加上四堿式鋅鉻黃的大量存在，使殘留活性成分極大降 低，涂層的使用穩(wěn)定性更有保障。本發(fā)明所述底漆與在鎂合金表面形成的涂層是熱塑性涂層，粘接性好，有良好的 結(jié)合力和適應(yīng)性。施工時(shí)，底漆的活性成分能和鎂合金基體及其氧化物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也可 以增加涂層與基體的結(jié)合力，而且可以允許表面有一定的氧化物存在，也可以允許有少量 水分，很適應(yīng)鎂合金表面極易氧化的狀況。同時(shí)涂層中含有鈍化性成分(四堿式鋅鉻黃)，在 鎂合金材料使用過(guò)程中如果發(fā)生腐蝕，極少量的活性物質(zhì)將游離出來(lái)，在鎂合金-涂層界 面產(chǎn)生鈍化膜而保護(hù)鎂合金基體。因此，本發(fā)明所述底漆因?yàn)槔喂痰慕Y(jié)合力和鈍化作用賦 予整個(gè)涂層很好的防腐性能，是其它底漆所不具有的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本發(fā)明所需處理溶液按下述配制 1)甲組分
甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂10%，四堿式鋅 鉻黃10%,滑石粉3%，BYK-2510分散劑0. 3%，BYK-141消泡劑0. 2%，乙醇15%，正丁醇10%,蒸 餾水3%，余量為異丙醇。2)乙組分制備
乙組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，磷酸1. 5%，乙醇20%，蒸餾水10%，余 量為異丙醇。分別取AZ31擠壓鎂合金、AZ91鑄造鎂合金產(chǎn)品各3件，按照下列步驟進(jìn)行表面處 理
1.常規(guī)堿洗脫脂用5g/l氫氧化鈉，10g/l磷酸鈉，10g/l碳酸鈉，2g/l表面活性劑混 合溶液洗滌，常溫?cái)噭?dòng)處理Imin ；水洗；
2.常規(guī)除去氧化物用11%的氫氟酸浸洗，除去剩余的氧化皮和污物，使表面更清潔有 活性；常溫處理0. 5min，水洗；
3.涂裝，將甲乙組分按照重量比為41進(jìn)行充分混合后，刷涂或噴涂，涂層厚度10-15 微米。自然干燥20分鐘后噴涂氨基-丙烯酸鋁粉面漆(中山福泰AM-400)，厚度30-40微 米，120°C干燥30分鐘，最后噴涂丙烯酸-聚氨酯罩光清漆(中山福泰冊(cè)-900)，厚度20-30 微米，100°C干燥30分鐘。4.性能檢測(cè)，上述產(chǎn)品干燥后M小時(shí)進(jìn)行劃格法附著力檢測(cè)，所有產(chǎn)品涂層附著 力均達(dá)到1級(jí)。實(shí)施例2
本發(fā)明所需處理溶液按下述配制 1)甲組分
甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂12%，四堿式鋅 鉻黃12%，滑石粉2%,BYK-2510分散劑0. 3%, Defom6500消泡劑0. 2%,乙醇20%，正丁醇15%，蒸餾水2.5%，余量為異丙醇。2)乙組分制備
乙組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，磷酸3%，乙醇20%，蒸餾水15，余量為
異丙醇。分別取AZ31擠壓鎂合金、AZ91鑄造鎂合金產(chǎn)品各3件，按照下列步驟進(jìn)行表面處 理
1.堿洗脫脂用5g/l氫氧化鈉，10g/l磷酸鈉，10g/l碳酸鈉，2g/l表面活性劑混合溶 液洗滌，常溫?cái)噭?dòng)處理Imin ；水洗；
2.除去氧化物用11%的氫氟酸浸洗，除去剩余的氧化皮和污物，使表面更清潔有活 性；常溫處理0. 5min，水洗；
3.涂裝將甲、乙組分按照重量比為4:1進(jìn)行充分混合后，刷涂或噴涂，涂層厚度 10-15微米。自然干燥20分鐘后噴涂氨基-丙烯酸鋁粉面漆(中山福泰AM-400)，厚度30_40微 米，120°C干燥30分鐘，最后噴涂丙烯酸-聚氨酯罩光清漆(中山福泰冊(cè)-900)，厚度20-30 微米，100°C干燥30分鐘。4.性能檢測(cè)，上述產(chǎn)品干燥后M小時(shí)進(jìn)行劃格法附著力檢測(cè)，所有產(chǎn)品涂層附著 力達(dá)到1級(jí)。實(shí)施例3
本發(fā)明所需處理溶液按下述配制 1)甲組分
甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂13%，四堿式鋅 鉻黃10%，滑石粉3%，EFKA4010分散劑0. 3%, Defom6500消泡劑0. 2%,乙醇18%,正丁醇12%, 蒸餾水2. 5%，余量為異丙醇。2)乙組分
乙組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其中，磷酸2. 5%，蒸餾水12%，乙醇15%，余
量為異丙醇。分別取AZ31擠壓鎂合金、AZ91鑄造鎂合金產(chǎn)品，按照下列步驟進(jìn)行表面處理
1.堿洗脫脂用5g/l氫氧化鈉，10g/l磷酸鈉，10g/l碳酸鈉，2g/l表面活性劑混合溶 液洗滌，常溫?cái)噭?dòng)處理Imin ；水洗；
2.除去氧化物用11%的氫氟酸浸洗，除去剩余的氧化皮和污物，使表面更清潔有活 性；常溫處理0. 5min，水洗；
3.涂裝，將甲、乙組分按照重量比為4 1進(jìn)行充分混合后，刷涂或噴涂，涂層厚度10-15 微米。自然干燥20分鐘后噴涂氨基-丙烯酸鋁粉面漆(中山福泰AM-400)，厚度30_40微 米，120°C干燥30分鐘，最后噴涂丙烯酸-聚氨酯罩光清漆(中山福泰冊(cè)-900)，厚度20-30 微米，100°C干燥30分鐘。4.性能檢測(cè)，上述產(chǎn)品干燥后M小時(shí)進(jìn)行劃格法附著力檢測(cè)，所有產(chǎn)品涂層附著 力達(dá)到1級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金材料涂裝專(zhuān)用底漆，其特征在于，由以下組分組成1)甲組分中各物質(zhì)重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為 聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂10-15% ；四堿式鋅鉻黃8-12% ；滑石粉2-5% ；分散劑0. 2-0. 4% ；消泡劑0. 1-0. 3% ；乙醇15-20% ；正丁醇10-15% ；蒸餾水2-3% ；余量為異丙醇；2)乙組分中各物質(zhì)組分重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)組分的重量百分含量為 磷酸1-5%，蒸餾水5-20%，乙醇10-20%，余量為異丙醇；底漆中甲組分乙組分的重量比為4:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金材料涂裝專(zhuān)用底漆，其特征在于，由以下組分組成1)甲組分中各物質(zhì)重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)組分的重量百分含量為 聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂10-13% ；四堿式鋅鉻黃10-12% ；滑石粉2-3% ；分散劑0. 3% ；消泡劑0. 2% ；乙醇18-20% ；正丁醇10-15% ；蒸餾水2-3% ；余量為異丙醇；2)乙組分中各物質(zhì)重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為 磷酸1. 5-3%,蒸餾水10-15%，乙醇15-20%，余量為異丙醇；底漆中甲組分乙組分的重量比為4:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金材料專(zhuān)用底漆，其特征在于所述分散劑為溶劑 型涂料用嵌段聚合型分散劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金材料專(zhuān)用底漆，其特征在于所述消泡劑為溶劑 型涂料用聚硅氧烷類(lèi)消泡劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂合金材料涂裝專(zhuān)用底漆，由以下組分組成1)甲組分中各物質(zhì)的重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百分含量為聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂10-15%；四堿式鋅鉻黃8-12%；滑石粉2-5%；分散劑0.2-0.4%；消泡劑0.1-0.3%；乙醇15-20%；正丁醇10-15%；蒸餾水2-3%；余量為異丙醇；2)乙組分中各物質(zhì)重量百分比之和為100%，其各物質(zhì)的重量百含量為磷酸1-5%，蒸餾水5-20%，乙醇10-20%，余量為異丙醇；底漆中甲組分乙組分的重量比為4:1。本發(fā)明方法在鎂合金材料表面覆蓋一層專(zhuān)用底漆，底漆與鎂合金的結(jié)合力好，防護(hù)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)C09D129/14GK102079917SQ20101059375
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者蘭偉, 張丁非, 彭建, 潘復(fù)生, 王敬豐, 蔣斌, 陳先華, 黃光勝 申請(qǐng)人:重慶研鎂科技有限公司