專利名稱：一種pvd鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法，主要是針對(duì)PVD鋁鍍層表面不平整，存在很多氣孔以及微裂紋，制備一種能有效的封閉鋁鍍層中的氣孔和微裂紋的氟碳涂層，同時(shí)能夠提高鋁鍍層的耐腐蝕性、耐化學(xué)性以及耐候性，屬于涂料加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬材料的腐蝕是一個(gè)常見的問題，利用薄膜技術(shù)來改進(jìn)其抗腐蝕性能已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，利用PVD或CVD等薄膜制備技術(shù)在金屬材料表面制備與腐蝕介質(zhì)起隔離作用的鍍層，對(duì)金屬材料部件會(huì)起到一定的防護(hù)作用，然而，這些鍍層中都存在著一些微米量級(jí)的微觀孔隙，在存貯過程中，環(huán)境中的水汽、氧氣等腐蝕介質(zhì)可以通過鍍層孔隙與金屬材料基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而致使基體腐蝕，隨著時(shí)間的遷移，腐蝕產(chǎn)物的積累還會(huì)造成鍍層的鼓泡、剝落，經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，陳玉華等在《封孔鋁涂層抗高溫空氣氧化性能的灰色預(yù)測(cè)》中采用LG3封孔劑對(duì)鋁鍍層進(jìn)行封孔，結(jié)果從電鏡照片上可見，所得涂膜表面仍然存在很多裂紋，因此需要一種性能更為優(yōu)異的涂膜來解決這些問題，因此在鋁鍍層上涂一層性能優(yōu)異的涂膜，保護(hù)鋁鍍層是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬材料基體PVD鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法，提高鋁鍍層的耐腐蝕性、耐化學(xué)性以及耐候性。為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層，其特征在于通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Wu S K等在《A study of r. f. -sputtered Al and Nithin film on AZ91D magnesium alloy》中采用射頻派射方法在AZ91D鎂合金表面沉積了厚度約2 μ m的純鋁膜，經(jīng)350°C高真空熱處理24h后，鋁和基體鎂的界面處形成的反應(yīng)層(厚約5 μ m)中生成了新的相(Mg17Al12),該相脆性較大，而且反應(yīng)層含有較多裂紋，使得鋁鍍層耐磨性和耐蝕性均受到一定的影響，而本專利就針對(duì)PVD鋁鍍層表面存在氣孔及裂紋的缺點(diǎn)，研究了封孔涂層，制備封孔涂層所采用的氟碳涂料能夠很好的附著于PVD鋁鍍層上，而且涂層較為致密，可以有效的防止水和氧的滲透，從而很好的保護(hù)PVD鋁鍍層，提高耐腐蝕性能。本發(fā)明所述的一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層，包含的組分及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 甲組份
氟碳樹脂60-70% ；
流平劑(BYK-306)O. 2% ；
流平劑(EFKA-3777)O. 5% ；
催化劑二月桂酸二丁基錫(DBTDL)O. 01-0. 1% ；醋酸丁酯15-20% ；
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)余量。乙組分
HDI三聚體固化劑60-70% ；
醋酸丁酯30-40%。稀釋劑配比
醋酸丁酯15-30% ；
二甲苯50%;
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)20-35%。配方參數(shù)
HDI三聚體中的NCO與氟碳樹脂的OH的摩爾比=1. I I。所述的PVD鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法，包括如下步驟 (I)在調(diào)漆缸中按照配料順序依次加入氟碳樹脂、BYK-306、EFKA-3777、催化劑DBTDL，加入醋酸丁酯和CAC溶劑，調(diào)整至相應(yīng)的固體份，得到甲組分；
固體份指涂料中不揮發(fā)物的含量，也就是形成干涂膜的涂料量，一般用不揮發(fā)物的質(zhì)量百分比表示；按照上面列出的甲組份中的各物質(zhì)的百分含量范圍所配制的甲組份的固體份是不一樣的，這要看每種物質(zhì)加入的百分含量是多少，所以說調(diào)整至相應(yīng)的固體份。(2)將甲、乙組份混合，并用稀釋劑稀釋到合適的粘度，參數(shù)如下稀釋的質(zhì)量比例為甲組份乙組份稀釋劑=10 I 2-4。本發(fā)明涂料在常溫干燥的環(huán)境下噴涂于PVD鍍鋁板表面，施工粘度23±2°C，涂-4杯，18-20s ;噴涂壓力O. 2-0. 4MPa，在涂膜前對(duì)鍍鋁板表面進(jìn)行除油脫脂處理。本發(fā)明所述的PVD鋁鍍層表面封孔涂層的有益效果主要體現(xiàn)在(I)所述PVD鋁鍍層表面封孔涂層能夠封閉PVD鋁鍍層表面的氣孔和裂紋，對(duì)鋁鍍層起到很好的保護(hù)作用；(2)改善鋁鍍層的耐腐蝕性能；(3)原料價(jià)廉，工藝簡(jiǎn)單，成本低，利于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖I為PVD鋁鍍層的形貌 圖2為實(shí)施例1-3的對(duì)PVD鋁鍍層進(jìn)行封孔的氟碳涂層的表面形貌圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述
基體是Q235鋼，鋁鍍膜的厚度是2±0· 5 μ m，PVD鍍鋁板尺寸為70mm X 180mm X 2mm。實(shí)施例I :
甲組份
氟碳樹脂63% ；
流平劑(BYK-306)O. 2% ；
流平劑(EFKA-3777)O. 5% ；
催化劑(DBTDL)O. 03% ；
醋酸丁酯20% ；乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)余量。乙組分
HDI三聚體固化劑65% ；
醋酸丁酯35%。稀釋劑配比
醋酸丁酯20% ； 二甲苯50%;
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)30%。配方參數(shù)
NCO OH=L I I。第一步在調(diào)漆缸中按照配料順序依次加入氟碳涂料、BYK-306、EFKA-3777、DBTDL助劑，再加入醋酸丁酯和CAC溶劑，調(diào)整至相應(yīng)的固體份；
第二步將甲、乙組份混合，并用稀釋劑稀釋到合適的粘度，參數(shù)如下稀釋比例甲組份乙組份稀釋劑=10 : I : 2。施工粘度23±2°C，涂-4杯，19s噴涂壓力，O. 3MPa。實(shí)施例2:
甲組份
氟碳樹脂68% ；
流平劑(BYK-306)O. 2% ；
流平劑(EFKA-3777)O. 5% ；
催化劑(DBTDL)O. 05% ；
醋酸丁酯18% ；
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)余量。乙組分
HDI三聚體固化劑67% ；
醋酸丁酯33%。稀釋劑配比
醋酸丁酯22% ；
二甲苯50%;
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)28%。配方參數(shù)
NCO OH=L I I。第一步在調(diào)漆缸中按照配料順序依次加入氟碳涂料、BYK-306、EFKA-3777、DBTDL助劑，再加入醋酸丁酯和CAC溶劑，調(diào)整至相應(yīng)的固體份；
第二步將甲、乙組份混合，并用稀釋劑稀釋到合適的粘度，參數(shù)如下稀釋比例甲組份乙組份稀釋劑=10 : I : 3。施工粘度23±2°C，涂-4杯，20s ;噴涂壓力，O. 4MPa。實(shí)施例3
甲組份氟碳樹脂70% ；
流平劑(BYK-306)O. 2% ；
流平劑(EFKA-3777)O. 5% ；
催化劑(DBTDL)O. 07% ；
醋酸丁酯16% ；
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)余量。乙組分
HDI三聚體固化劑63% ；
醋酸丁酯37%。稀釋劑配比
醋酸丁酯18% ；
二甲苯50%;
乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)32%。配方參數(shù)
NCO OH=L I I。第一步在調(diào)漆缸中按照配料順序依次加入氟碳涂料、BYK-306、EFKA-3777、DBTDL助劑，再加入醋酸丁酯和CAC等溶劑，調(diào)整至相應(yīng)的固體份；
第二步將甲、乙組份混合，并用稀釋劑稀釋到合適的粘度，參數(shù)如下稀釋比例甲組份乙組份稀釋劑=10 : I : 4。施工粘度23±2°C，涂-4杯，18s ;噴涂壓力O. 2MPa。所制備的PVD鋁鍍層表面封孔涂層經(jīng)各項(xiàng)國(guó)標(biāo)檢測(cè)和掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試涂層性能和觀察表面形貌。(I)性能測(cè)試
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由表可見，氟碳涂層具有良好的耐腐蝕性能、耐酸堿性能、硬度以及與基體的結(jié)合力，實(shí)際干燥時(shí)間僅24h左右，因此，氟碳涂層對(duì)PVD鋁鍍層起到了很好的保護(hù)作用。(2) SEM 觀察
用掃描電子顯微鏡觀察PVD鋁鍍層和對(duì)PVD鋁鍍層進(jìn)行封孔的氟碳涂層的表面形貌；由圖I可見，中鋁鍍層不致密，表面也不光滑平整，存在許多氣孔甚至裂紋；而圖2中經(jīng)過500h鹽霧試驗(yàn)后的氟碳涂層表面仍然光滑平整，致密，無明顯氣孔和裂紋，說明在PVD鋁鍍層表面成功的制備出了表面光滑致密的氟碳樹脂涂層，原來鋁鍍層的多孔特征消失。 (3)氣體透過率FEVE涂層的滲透率
權(quán)利要求
1.一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層，其特征在于包含的組分及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 甲組份 氟碳樹脂60-70% ； 流平劑(BYK-306)O. 2% ； 流平劑(EFKA-3777)O. 5% ； 催化劑二月桂酸二丁基錫(DBTDL) O. 01-0. 1% ； 醋酸丁酯15-20% ； 乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)余量； 乙組分 HDI三聚體固化劑60-70% ； 醋酸丁酯30-40% ； 稀釋劑配比 醋酸丁酯15-30% ；二甲苯50%; 乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)20-35%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層，其特征在于HDI三聚體中的NCO與氟碳樹脂的OH的摩爾比為I. I I。
3.如權(quán)利要求I所述的一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)在調(diào)漆缸中按照配料順序依次加入氟碳樹脂、BYK-306、EFKA-3777、催化劑DBTDL，加入溶劑醋酸丁酯和CAC，調(diào)整至相應(yīng)的固體份，得到甲組分； (2)將甲、乙組份混合，并用稀釋劑稀釋到合適的粘度，參數(shù)如下稀釋的質(zhì)量比例為甲組份乙組份稀釋劑=10 I 2-4。
4.如權(quán)利要求I所述的一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層噴涂于PVD鍍鋁板表面的方法，其特征在于將所述涂層在常溫干燥的環(huán)境下噴涂于PVD鍍鋁板表面，施工粘度23±2°C，涂-4杯，18-20s ;噴涂壓力O. 2-0. 4MPa，在涂膜前對(duì)鍍鋁板表面進(jìn)行除油脫脂處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PVD鋁鍍層表面封孔涂層的制備方法，主要是針對(duì)PVD鋁鍍層表面不平整，存在很多氣孔以及微裂紋，制備一種能有效的封閉鋁鍍層中的氣孔和微裂紋的氟碳涂層，同時(shí)能夠提高鋁鍍層的耐腐蝕性、耐化學(xué)性以及耐候性，屬于涂料加工技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102925044SQ201210419990
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者宋仁國(guó), 李鑫偉, 王超, 姜冬 申請(qǐng)人:常州大學(xué)