本發(fā)明涉及一種金屬防腐涂料的制備方法，特別是一種無(wú)鉻水性金屬防腐涂料及制備方法。

背景技術(shù)：
鋅鉻涂層（達(dá)克羅涂層）是一種具有高防護(hù)性能、無(wú)氫脆等綜合優(yōu)質(zhì)的金屬防腐涂料，主要應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、交通、隧道、軍事、橋梁等行業(yè)。鋅鉻涂層涂料以鋅粉、鋁粉、鉻酐和去離子水為主要成分，其制備過(guò)程需要應(yīng)用鉻酐對(duì)鋅粉、鋁粉進(jìn)行鈍化處理，以致該涂層中含有六價(jià)鉻或三價(jià)鉻。歐盟在2006年7月1日實(shí)施RoHS指令，即《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》，出口歐盟的電子電氣設(shè)備中禁止使用或含有六種有害物質(zhì)，其中就包括六價(jià)鉻。美國(guó)金屬涂層國(guó)際公司(DiamondShamrockCorpMetalCoatingsDio)研究開(kāi)發(fā)出“水性無(wú)鉻有機(jī)硅鋅鋁涂料與涂裝技術(shù)”。該技術(shù)已在中國(guó)獲得發(fā)明專利權(quán)，《可提供防腐保護(hù)的水可稀釋性涂料組合物》，授權(quán)公告號(hào)為CN1242003C。該技術(shù)是美國(guó)金屬涂層國(guó)際公司為滿足環(huán)保要求而開(kāi)發(fā)的表面處理新技術(shù)，其特點(diǎn)就是采用新的鈍化技術(shù)替代應(yīng)用鉻酐對(duì)鋅粉、鋁粉進(jìn)行鈍化處理。從環(huán)保意義上講，無(wú)鉻鋅鉻涂層（無(wú)鉻達(dá)克羅涂層）技術(shù)更符合時(shí)代要求，在全球范圍內(nèi)用無(wú)鉻鋅鉻涂層（無(wú)鉻達(dá)克羅涂層）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的達(dá)克羅是必然趨勢(shì)。用MoO3替代鉻酐作為無(wú)鉻鉻鋅鉻涂層鈍化處理的鈍化劑已經(jīng)是公開(kāi)的技術(shù)。由法國(guó)克拉克爾申請(qǐng)的發(fā)明專利《MoO3作為腐蝕抑制劑的用途，以及含有這種腐蝕抑制劑的涂料組合》，授權(quán)公告號(hào)為CN1303166C，公開(kāi)了采用MoO3作為鋅鋁金屬粉體的鈍化劑。采用MoO3作為鋅鋁金屬粉體的鈍化劑的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。這個(gè)過(guò)程存在鋅鋁金屬粉體鈍化不徹底，導(dǎo)致部分未被鈍化的鋅鋁金屬粉體產(chǎn)生水化反應(yīng)，致使涂料不能長(zhǎng)期保存。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提出一種無(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，可長(zhǎng)期保存的金屬防腐涂料的制備技術(shù)。本發(fā)明提供的一種無(wú)鉻水性金屬防腐涂料，原料分為A、B組分，各組分的成分重量比例為：A組分：含MoO3的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿26～35，分散劑45～65，表面活性劑0.2～1.0，其中含MoO3的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿有下列重量比例的原料成分：球狀鋅粉65～75，球狀鋁粉10～15，MoO3粉0.8～2.2，200號(hào)溶劑油10～20；B組分：硅烷偶聯(lián)劑12～14，硼酸0.3～2.4，去離子水42～55。所選用分散劑為下述的一種：聚乙二醇，二丙二醇或二甘醇。所選用表面活性劑為下述的一種：NP-4，NP-9或OP-10。所選用硅烷偶聯(lián)劑為下述的一種：硅烷偶聯(lián)劑KH550、560、KH570、硅烷偶聯(lián)劑A-174或硅烷偶聯(lián)劑A-151。所選用MoO3粉平均粒徑為不大于50微米的粉體。所用鈍化片狀鋅鋁混合粉漿，其鋅鋁粉片徑不大于20微米，厚度不大于0.2微米。無(wú)鉻水性金屬防腐涂料的制備方法具體步驟如下：（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200號(hào)溶劑油混合，再加入MoO3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；（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?，制成A組分；（3）按所述重量比例將硅烷偶聯(lián)劑、硼酸和去離子水在攪拌條件下混合水解，直至攪拌分散成透明液體，制成B組分；（4）在使用前將A、B兩組分按1:1.3～1.4的重量比例混合攪拌均勻，可刷涂、噴涂或浸涂方式進(jìn)行涂裝；固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。本方案所用去離子水，其電導(dǎo)率為0.1-1us/cm。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MoO3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)，MoO3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)，使本發(fā)明制備的無(wú)鉻水性金屬防腐涂料具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。2、本發(fā)明涂料在15微米的涂層厚度下，可以達(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：（1）選取500目鋅粉70公斤，F(xiàn)LT2鋁粉12公斤，加200號(hào)溶劑油15公斤混合后攪拌均勻，再加入MoO3粉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微米，厚度不大于0.2微米，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿98公斤備用。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；同時(shí)加入研磨介質(zhì)200號(hào)溶劑油和MoO3粉，控制球磨罐50～100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至16小時(shí)。（2）在步驟（1）制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出28公斤，加入48公斤的分散劑聚乙二醇、0.5公斤的表面活性劑NP-9，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。（3）再配制本方案涂料的B組分：選取硅烷偶聯(lián)劑KH560為14公斤，工業(yè)硼酸（GB/T538-2006）2.0公斤，電導(dǎo)率為0.1-1us/cm去離子水50公斤。在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，成透明液體，制成涂料B組分66公斤。（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金屬防腐涂料。涂料的固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘左右，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。實(shí)施例2：首先配制本方案涂料的A組分：（1）選取325目鋅粉72公斤，F(xiàn)LT2鋁粉14公斤，加200號(hào)溶劑油16公斤混合后攪拌均勻，再加入MoO3粉1.5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微米，厚度不大于0.2微米，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿103.5公斤備用。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；同時(shí)加入研磨介質(zhì)200號(hào)溶劑油和MoO3粉，控制球磨罐50～100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至16小時(shí)。（2）在步驟（1）制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出30公斤，加入50公斤的分散劑聚乙二醇、0.8公斤的表面活性劑OP-10，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80.8公斤。（3）再配制本方案涂料的B組分：選取硅烷偶聯(lián)劑KH570為13公斤，工業(yè)硼酸（GB/T538-2006）2.0公斤，電導(dǎo)率為0.1-1us/cm去離子水55公斤。在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍赏该饕后w，制成涂料B組分70公斤。（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70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金屬防腐涂料。涂料的固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘左右，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。實(shí)施例3：首先配制本方案涂料的A組分：（1）選取500目鋅粉75公斤，F(xiàn)LT2鋁粉15公斤，加200號(hào)溶劑油18公斤混合后攪拌均勻，再加入MoO3粉2.0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微米，厚度不大于0.2微米，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿110.0公斤備用。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；同時(shí)加入研磨介質(zhì)200號(hào)溶劑油和MoO3粉，控制球磨罐50～100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至16小時(shí)。（2）在步驟（1）制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出32公斤，加入55公斤的分散劑二甘醇、0.8公斤的表面活性劑OP-10，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87.8公斤。（3）再配制本方案涂料的B組分：選取硅烷偶聯(lián)劑A-174為13公斤，工業(yè)硼酸（GB/T538-2006）2.0公斤，電導(dǎo)率為0.1-1us/cm去離子水55公斤。在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍赏该饕后w，制成涂料B組分70.0公斤。（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70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金屬防腐涂料。涂料的固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘左右，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。實(shí)施例4：首先配制本方案涂料的A組分：（1）選取500目鋅粉75公斤，F(xiàn)LT2鋁粉15公斤，加200號(hào)溶劑油20公斤混合后攪拌均勻，再加入MoO3粉2.2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微米，厚度不大于0.2微米，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿112.2公斤備用。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；同時(shí)加入研磨介質(zhì)200號(hào)溶劑油和MoO3粉，控制球磨罐50～100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至16小時(shí)。（2）在步驟（1）制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出30公斤，加入54公斤的分散劑二丙二醇、1.0公斤的表面活性劑NP-9，在攪拌條件下混合，再用分散機(jī)充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍瞥赏苛螦組分85.0公斤。（3）再配制本方案涂料的B組分：選取硅烷偶聯(lián)劑A-151為13公斤，工業(yè)硼酸（GB/T538-2006）2.0公斤，電導(dǎo)率為0.1-1us/cm去離子水55公斤。在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，成透明液體，制成涂料B組分70.0公斤。（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,68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金屬防腐涂料。涂料的固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘左右，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。實(shí)施例5:首先配制本方案涂料的A組分：（1）選取500目鋅粉75公斤，F(xiàn)LT2鋁粉14公斤，加200號(hào)溶劑油15公斤混合后攪拌均勻，再加入MoO3粉2.0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微米，厚度不大于0.2微米，制成鈍化片狀鋅鋁混合粉漿106.0公斤備用。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；同時(shí)加入研磨介質(zhì)200號(hào)溶劑油和MoO3粉，控制球磨罐50～100轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)，研磨時(shí)間為8至16小時(shí)。（2）在步驟（1）制成的鈍化片狀鋅鋁混合粉漿中取出30公斤，加入50公斤的分散劑聚乙二醇、0.8公斤的表面活性劑NP-4，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80.8公斤。（3）再配制本方案涂料的B組分：選取硅烷偶聯(lián)劑KH550為12.5公斤，工業(yè)硼酸（GB/T538-2006）1.5公斤，電導(dǎo)率為0.1-1us/cm去離子水55公斤。在攪拌條件下緩慢混合，直至充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆?，成透明液體，制成涂料B組分69.0公斤。（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66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金屬防腐涂料。涂料的固化方式采用加熱燒結(jié)，在70℃～100℃烘干30分鐘左右，再在280℃～330℃進(jìn)行燒結(jié)固化。本發(fā)明經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得固化后的涂層，其結(jié)合力均在4級(jí)以上，8微米涂層的試驗(yàn)件的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)壽命達(dá)到了480小時(shí)以上；10.5微米涂層的試驗(yàn)件的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)壽命可達(dá)1000小時(shí)以上；在15微米涂層的試驗(yàn)件的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)壽命可達(dá)1600小時(shí)以上。