一種水性無鉻防腐涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性無鉻防腐涂料，屬金屬零部件防腐【技術(shù)領(lǐng)域】。水性無鉻涂料，通過如下步驟制得：將組分A和組分B按重量比1∶1混合后再將混合物按重量比1∶0.1％-0.3％與組分C混合，攪拌均勻，控制pH為4.5～5.5；本發(fā)明無環(huán)境污染、無公害，其抗腐蝕性比電鍍鋅提高7-10倍，還具有高滲透性、高附著性、高減摩性、高耐氣候性、高耐腐蝕性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性及無環(huán)境污染等特點(diǎn)。
【專利說明】一種水性無鉻防腐涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性無鉻防腐涂料，屬于金屬零部件防腐【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]達(dá)克羅技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，其作為電鍍鋅、熱鍍鋅的替代產(chǎn)品因其具有良好的性能而在生活生產(chǎn)方面有廣泛的應(yīng)用，但是達(dá)克羅涂料最重要的弊端是它含有六價(jià)鉻，六價(jià)鉻對人和環(huán)境均有危害，在進(jìn)入90年代后，歐洲等各國家頒布相關(guān)的法規(guī)來限制或者禁止六價(jià)鉻的使用。水性無鉻涂料是在達(dá)克羅技術(shù)上發(fā)展而來的，水性無鉻涂料可以達(dá)到與達(dá)克羅同樣優(yōu)異的防腐性能，而涂層中不含有任何形式的重金屬，達(dá)到材料表面的綠色處理。而目前市面上的水性無鉻涂料成本高、耐腐蝕能力不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、成本低、耐腐蝕及耐候能力強(qiáng)，環(huán)保性能強(qiáng)的水性無鉻防腐涂料，解決了市面上水性無鉻涂料的缺點(diǎn)。
[0004]一種水性無鉻防腐涂料，由以下組分組成:
[0005]A組分由鋅粉、鋁粉、去離子水和分散劑按質(zhì)量比0.5?3:0?2.5:8?9:0.02?0.08混合；
[0006]B組分由有機(jī)硅烷、PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑按質(zhì)量比11?15:0.8?2.5:1?3混合；
[0007]C組分是增稠劑；
[0008]將組分A與組分B按重量比I?1.5:1混合形成的混合物再按重量比1:0.1%?0.3%與組分C混合，攪拌均勻，PH為4.5?5.5 ;
[0009]優(yōu)選的，所述A組分中的分散劑為脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，更優(yōu)的，分散劑為十二醇聚氧乙烯醚或十六醇聚氧乙烯醚。
[0010]優(yōu)選的，所述B組分由有機(jī)硅烷與硼酸按重量體積比1.2?1.8:1.1?3.0 (Kg/L)配制而成。
[0011]優(yōu)選的，所述B組分中的PH調(diào)節(jié)劑是鋅及堿土金屬的氧化物或氫氧化物；
[0012]更優(yōu)的，所述的PH調(diào)節(jié)劑為氧化鋅、氧化鈣或者氫氧化鈣。
[0013]優(yōu)選的，所述B組分中的成膜助劑為乙二醇。
[0014]優(yōu)選的，所述C組分中的增稠劑是水溶性的纖維素醚；更優(yōu)的，所述增稠劑為甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚。
[0015]上述試劑均為市場銷售的產(chǎn)品。
[0016]原理和使用方法:
[0017]涂料在固化過程中發(fā)生如下反應(yīng):
[0018]涂覆水性無鉻防腐涂料后的金屬零件被加熱到160-200°C，涂料中的乙二醇類及還原劑揮發(fā)分解，升高溫度至300°C以上保溫烘烤，涂料中部分有機(jī)硅烷在高溫下與乙二醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的混合物作為粘結(jié)劑，將鱗片狀鋅與鋁片層固化在金屬零部件的表面，形成致密的涂層，提高了涂層的耐腐蝕性和附著力。
[0019]涂覆前應(yīng)除去零件表面的銹點(diǎn)、氧化物、有機(jī)物以保證涂層與金屬基體有良好的附著力。除銹工藝主要采用噴丸、噴沙；脫脂主要采用在超聲波環(huán)境下的脫脂劑脫脂；涂覆工藝有浸涂、刷涂、噴涂。涂覆處理后的金屬零件應(yīng)首先置于50?120°C預(yù)熱爐內(nèi)除去水分，再置于200?400°C固化。固化時(shí)間由涂層厚度、零件大小等因素而定，一般15?35分鐘。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)上的優(yōu)良效果:
[0021]本發(fā)明無環(huán)境污染、無公害，整套工藝設(shè)備采用全過程閉路循環(huán)，絕無通常電鍍中生產(chǎn)酸、堿、鋅、鉻等污水和廢氣排放問題，這就從根本上杜絕了環(huán)境污染；
[0022]本發(fā)明抗腐蝕性比電鍍鋅提高7-10倍，(鹽霧試驗(yàn)最高可達(dá)到1000小時(shí))，還具有高滲透性、高附著性、高減摩性、高耐氣候性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性及無環(huán)境污染等特點(diǎn)。特別適用于高強(qiáng)度受力件、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件等；
[0023]本發(fā)明價(jià)格低廉，新配方的成本與傳統(tǒng)技術(shù)配方相比成本減低，配方中的各種成分均為市場上常見化學(xué)試劑，均易于購買。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明最進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0025]一種水性無鉻防腐涂料，由以下組分組成:
[0026]A組分由鋅粉、鋁粉、去離子水和分散劑按質(zhì)量比0.5?3:0?2.5:8?9:0.02?0.08混合；
[0027]B組分由有機(jī)硅烷、PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑按質(zhì)量比11?15:0.8?2.5:1?3混合；
[0028]C組分是增稠劑；
[0029]將組分A與組分B按重量比I?1.5:1混合形成的混合物再按重量比1:0.1%?0.3%與組分C混合，攪拌均勻，PH為4.5?5.5 ;
[0030]所述A組分中的鋅粉、招粉呈鱗片狀,厚度彡0.35 μ m,直徑為4μ m?8 μ m ;
[0031]所述B組分由有機(jī)硅烷與硼酸按重量體積比1.2?1.8:1.1?3.0配置而成，所述的重量體積比是指有機(jī)硅烷的重量與硼酸的體積之比，單位為Kg/L ；
[0032]所述C組分中的增稠劑選自羥乙基纖維素。
[0033]所述A組分中的分散劑為脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑。
[0034]所述分散劑為十二醇聚氧乙烯醚或十六醇聚氧乙烯醚。
[0035]所述B組分中的PH調(diào)節(jié)劑是鋅及稀土金屬的氧化物或氫氧化物。
[0036]所述的PH調(diào)節(jié)劑為氧化鋅、氧化鈣或者氫氧化鈣。
[0037]所述B組分中的成膜助劑為乙二醇。
[0038]所述C組分中的增稠劑是水溶性的纖維素醚。
[0039]所述增稠劑為甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚。
[0040]實(shí)施例1:
[0041]500克鋅粉、80克鋁粉，10克十二醇聚氧乙烯醚與17克乙二醇組成組分A ;40克有機(jī)硅烷與7克硼酸，202克蒸餾水成B組分；2克羥乙基纖維素組成C組分。首先把A組分與B組分混合攪拌30分鐘，然后加入C組分，繼續(xù)攪拌，直到體系均勻，調(diào)節(jié)pH為4.5。
[0042]中性碳鋼試片除銹、除油后，浸涂本涂料，用甩干機(jī)甩干，置于120°C預(yù)熱爐中預(yù)熱10分鐘，再升溫到320°C固化30分鐘，取出空冷。
[0043]實(shí)施例2:
[0044]300克鋅粉、70克鱗片狀鋁粉、57克乙二醇、12克十六醇聚氧乙烯醚組成A組分；70克有機(jī)硅烷酸和9克硼酸，5克氧化鋅組成B組分；2克甲基纖維素醚組成C組分。將A與B混合后攪拌30分鐘，再加入C，攪拌使混合均勻，調(diào)節(jié)pH為4.5，實(shí)施方法同實(shí)例I。
[0045]實(shí)施例3:
[0046]200克鋅粉與100克鋁粉、、57克乙二醇、16克十六醇聚氧乙烯醚組成A組分；80克有機(jī)硅烷與10克硼酸，6克氧化鋅組成B組分；2克甲基纖維素醚組成C組分。將A與B混合后，攪拌30分鐘，再加入C，攪拌使混合均勻，調(diào)節(jié)pH為4.5，實(shí)施方法同實(shí)例I。
[0047]綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水性無鉻防腐涂料，其特征在于由以下組分組成: A組分由鋅粉、鋁粉、去離子水和分散劑按質(zhì)量比0.5?3:0?2.5:8?9:0.02?0.08混合； B組分由有機(jī)硅烷、PH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑按質(zhì)量比11?15:0.8?2.5:1?3混合； C組分是增稠劑； 將組分A與組分B按重量比I?1.5:1混合形成的混合物再按重量比1:0.1%?0.3%與組分C混合，攪拌均勻，PH為4.5?5.5 ; 所述A組分中的鋅粉、鋁粉呈鱗片狀，厚度< 0.35 μ m,直徑為4 μ m?8 μ m ; 所述B組分由有機(jī)硅烷與硼酸按重量體積比1.2?1.8:1.1?3.0配置而成，所述的重量體積比是指有機(jī)硅烷的重量與硼酸的體積之比，單位為Kg/L ； 所述C組分中的增稠劑選自羥乙基纖維素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述A組分中的分散劑為脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述分散劑為十二醇聚氧乙烯醚或十六醇聚氧乙烯醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述B組分中的PH調(diào)節(jié)劑是鋅及稀土金屬的氧化物或氫氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述的PH調(diào)節(jié)劑為氧化鋅、氧化鈣或者氫氧化鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述B組分中的成膜助劑為乙二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述C組分中的增稠劑是水溶性的纖維素醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性無鉻防腐涂料，其特征在于，所述增稠劑為甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚。
【文檔編號(hào)】C09D183/04GK104250518SQ201410461961
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】王廣波 申請人:王廣波