專利名稱：非電解性金屬防腐涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬防腐涂料，特別是涉及一種非電解性金屬防腐涂料。
傳統的金屬防腐處理通常采用電鍍鋅、熱浸鋅和機械鍍鋅等，但其防腐性能往往不夠理想，而且，還直接影響到環境的污染。為解決這些問題，提高涂料的耐腐性能，自80年代以來，國內外相繼推出了以鱗片狀鋅、鋁為基材，以鉻酸鹽為鈍化劑的各種金屬防腐涂料。如JP55-133471揭示了一種防腐涂料，由多組份形式混配而成，包括10％～40％的鋅片和鋁片，7％～30％的低分子量醚型聚合物，1％～12％的鉻酸和硼酸，以及PH調整劑和烷基苯酚聚乙氧基潤濕劑。又如US4266975揭示的防腐涂料組份為10％～40％的鱗片狀鋅片和鋁片，7％～30％分子量小于300的高沸點有機氧羥基液體，1％～12％的鉻酸和硼酸，0％～4％的PH調整劑，以及0.01％～1％聚乙氧基烷基酚類分散劑。這些涂料較傳統的金屬涂層改善了防腐性能，適當降低了環境污染。但在涂層的硬度、結合力等方面仍存在不足。
本發明的目的是提供一種改善防腐性能、強度高、環保性能好的非電解性金屬防腐涂料。
本發明的進一步目的是提供一種可延長耐腐時間，提高結合力的非電解性金屬防腐涂料。
本發明的任務是這樣實現的由A、B、C三種組份混配成非電解性金屬防腐涂料，A∶B=30～40∶70～60,C為A、B重量總和的0.25％～0.35％。涂料的比重為1.25～1.45,Cr6+為15％～22％,Mo6+為6％～8％。其中A、B、C組份分別為A組份由水溶性有機醇混合物、乳化物分散劑、鐵元素，以及鱗片狀的鋅片、鋁片組成，片厚≤0.2μm；B組份為防腐鈍化劑，包括鉻酸鹽、鉬酸鹽、PH調整劑和去離子水；C組份為增粘劑。將A、B、C組份按配比混配后的水劑溶液，涂覆在金屬基材上即可形成防腐涂層。其中，鐵元素不僅提高了涂料膜層的強度，而且延長了晶格發生扭曲的線路，改善了涂料的耐腐性能。而鉻酸鹽、鉬酸鹽的雙重鈍化，則在烘烤過程中形成無定形的復合新生鹽，使鋅、鋁、鐵處于受控的陽極犧牲保護狀態，進一步改善了涂料的耐腐性能。
本發明的進一步任務是這樣實現的由A、B、C三種組份混配而成的非電解性金屬防腐涂料，鋅片、鋁片的片厚≤0.2μm，其中鋅片占涂層重量百分比的22％～26％，片徑為4μm～38μm，并將80％左右鋅片的片徑控制在13μm～23μm。鋁片占涂層重量百分比的8％～15％，片徑為4μm～35μm，并將80％左右鋁片的片徑控制在5μm～15μm。優選的鋅片和鋁片便于更緊密的排列，互相重疊覆蓋，形成多層次的屏蔽層。從而延長了耐腐時間，并使結合力有明顯的提高。
由于本發明涂料的A組份中加入了鐵元素，使晶格發生扭曲的線路延長，從而推遲鋅被腐蝕而析出的速度，提高耐腐性。同時，將涂料的膜層硬度提高到≥5H，結合力提高到4.5級；采用了鉻酸鹽、鉬酸鹽雙重鈍化劑，使膜層涂覆量僅在240mg/dm2的情況下，抗鹽霧能力≥800h。同時，較好地降低了環境污染；優選的鱗片狀鋅片和鋁片屏蔽排列更加緊密，與鐵元素一起，互相重疊覆蓋形成多層次的屏蔽層。
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細描述。
實施例一一種可直接涂覆在金屬表面的非電解性金屬防腐涂料，由A、B、C三種組份混配而成。其中A組份由水溶性有機醇混合物、乳化物分散劑、鐵元素，以及鱗片狀的鋅片、鋁片組成，片厚≤0.2μm； B組份為防腐鈍化劑，包括鉻酸鹽、鉬酸鹽、PH調整劑和去離子水；C組份為增粘劑。混合碾制A組份的各種材料，用去離子水混合B組份，并將A、B組份的配比控制在A∶B=30～40∶70～60。再以A、B重量的總和加入0.25％～0.35％的C組份。涂料的比重為1.25～1.45，其中Cr6+為15％～22％,Mo6+為6％～8％。攪拌8小時，即可將所得涂料直接涂覆在經處理的金屬材料表面，烘烤后在金屬表面形成防腐膜層。膜層涂覆量為240mg/dm2時，抗鹽霧能力≥800h，涂層硬度高于4H，結合力達到4級以上。
實施例二一種適用于壁厚為1mm～3mm金屬結構件的非電解性金屬防腐涂料，涂料的主要成份包括鐵元素，鱗片狀鋁片，占重量百分比22％～26％的鱗片狀鋅片，鋅片、鋁片的片厚≤0.4μm，鋅片的片徑為4μm～38μm，鋁片的片徑為4μm～35μm；含量15％～18％的水溶性有機醇乙二醇、二乙二醇或二聚丙二醇等；乳化物分散劑；雙重鈍化劑鉻酐、鉬酸鈉；PH調整劑； 35％～38％的去離子水和增粘劑羥基纖維素。按1∶1.5的比例混配A組份與B組份，加入C組份，涂料的比重為1.25～1.45，其中Cr6+為15％～22％,Mo6+為6％～8％。將混配的涂料攪拌8小時，涂覆在經處理的金屬材料表面，在280℃～290℃溫度范圍內烘烤，在金屬表面形成防腐膜層。與現有的其他鋅鉻防腐涂層相比，耐腐性能強、強度高、環保性能更佳。
實施例三一種適用于苛刻環境下金屬結構件的非電解性金屬防腐涂料，由A、B、C三組組份混配而成。A組份包括乙二醇或二乙二醇、鐵元素、烷基苯酚環氧乙烷縮合物或壬基酚聚氧乙烯醚、鱗片狀鋅片和鋁片。鋅片、鋁片的片厚≤0.4μm，鱗片狀鋅片、鋁片分別占涂層重量百分比的22％～26％、8％～15％。如果將80％左右的鋅片片徑控制在13μm～23μm范圍內，將80％左右的鋁片片徑控制在5μm～15μm范圍內，則效果更佳。B組份包括重鉻酸鉀或鉻酐、鉬酸銨或鉬酸鈉、PH調整劑以及35％～38％的去離子水。混配A組份與B組份，使涂料中鉻元素、鉬要素和鐵元素的重量百分比分別為2％～4％、1％～2％和0.2％～2％。最后，加入C組份羥基纖維素，攪拌8小時。將制備的涂料涂覆在經處理的金屬材料表面，在金屬表面形成的防腐膜層。與其他涂層的性能指標對比如下
權利要求
1.一種非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述的防腐涂料由A、B、C三種組份混配而成，A∶B=30～40∶70～60,C為A、B重量總和的0.25％～0.35％，涂料的比重為1.25～1.45,Cr6+為15％～22％,Mo6+為6％～8％，其中A、B、C組份分別為A由水溶性有機醇混合物、乳化物分散劑、鐵元素，以及鱗片狀的鋅片、鋁片組成，片厚≤0.2μm；B防腐鈍化劑，包括鉻酸鹽、鉬酸鹽、PH調整劑和去離子水；C增粘劑。
2．根據權利要求1所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述防腐涂料中鉻元素、鉬要素和鐵元素的重量百分比分別為2％～4％、1％～2％和0.2％～2％。
3．根據權利要求1所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述的水溶性有機醇混合物為乙二醇、二乙二醇、二聚丙二醇。
4．根據權利要求1所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述的乳化物分散劑為烷基苯酚環氧乙烷縮合物、壬基酚聚氧乙烯醚。
5．根據權利要求1所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述的鉻酸鹽為鉻酐、重鉻酸鉀，所述的鉬酸鹽為鉬酸銨、鉬酸鈉。
6．根據權利要求1、2所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述鋅片、鋁片的片厚≤0.4μm，片徑分別為4μm～38μm,4μm～35μm。
7．根據權利要求6所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述鋅片占涂料重量百分比的22％～26％,80％左右的鋅片片徑為13μm～23μm。
8．根據權利要求6所述的非電解性金屬防腐涂料，其特征在于所述鋁片占涂料重量百分比的8％～15％,80％左右的鋁片片徑為5μm～15μm。
全文摘要
本發明揭示了一種非電解性金屬防腐涂料,由A、B、C三種組份混配而成,A組份由水溶性有機醇混合物、乳化物分散劑、鐵元素,以及鱗片狀的鋅片、鋁片組成;B組份包括鉻酸鹽、鉬酸鹽、PH調整劑和離子水;C組份為增粘劑。A∶B=30～40∶70～60,C為A、B重量總和的0.25%～0.35%。涂料的比重為1.25～1.45,Cr
文檔編號C09D5/08GK1323860SQ01113418
公開日2001年11月28日 申請日期2001年6月12日 優先權日2001年6月12日
發明者黃華清 申請人:上海達克羅涂復工業有限公司