專利名稱：用作耐蝕顏料的金屬氧化物和氫氧化物的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及不含六價(jià)鉻化合物的耐蝕底漆，更具體地說(shuō)，是環(huán)氧耐蝕底漆。
結(jié)構(gòu)合金，包括鋁合金、鋼等，普遍用于航空航天、航海、汽車和其它應(yīng)用中。一般地說(shuō)，這些合金要通過(guò)涂布含耐蝕劑的底漆或有機(jī)涂料而免受腐蝕。用于結(jié)構(gòu)合金的耐蝕底漆一般是使用六價(jià)鉻作為活性耐蝕顏料添加劑的溶劑基環(huán)氧底漆。這類底漆依靠六價(jià)鉻防蝕。美國(guó)國(guó)家環(huán)境健康科學(xué)研究所已認(rèn)識(shí)到六價(jià)鉻的所有形式都屬已知的I類人類致癌物。此外，又隨減少油漆和底漆中六價(jià)鉻揮發(fā)性有機(jī)含量(VOC)的聯(lián)邦國(guó)家法的頒布，人們對(duì)水性、溶劑型和/或水稀釋的樹脂粘結(jié)劑給予極大關(guān)注。因此，使用含六價(jià)鉻形式的耐蝕化合物已受到嚴(yán)格規(guī)定和控制。取消六價(jià)鉻為底漆的耐蝕添加劑是非常有益的。
因此本發(fā)明的主要目的是要提供無(wú)六價(jià)鉻的耐蝕底漆。
本發(fā)明的具體目標(biāo)是提供前述能有效防止侵蝕結(jié)構(gòu)金屬合金的環(huán)氧耐蝕底漆。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供前述能有效防止一般腐蝕和孔蝕的耐蝕環(huán)氧底漆。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文中闡明。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，很容易實(shí)現(xiàn)上述目的和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目標(biāo)是包含環(huán)氧、固化劑和無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料的環(huán)氧耐蝕底漆。按照本發(fā)明，無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料包含無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料添加劑和其它顏料增量劑等的組合。無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料添加劑選自下列一組重金屬氧化物和重金屬氫氧化物以及，優(yōu)選地，選自Mo、Ce的氧化物；Mo、Ce的氫氧化物及它們的混合物。優(yōu)選無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料添加劑包含重金屬氧化物和重金屬氫氧化物。特別優(yōu)選的無(wú)鉻酸鹽耐蝕底漆添加劑選自下列一組三氧化鉬、氫氧化高鈰和它們的混合物。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目標(biāo)是包含環(huán)氧樹脂、固化劑和無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑的無(wú)鉻酸鹽環(huán)氧樹脂耐蝕底漆。環(huán)氧樹脂優(yōu)選是水性環(huán)氧樹脂或溶劑型環(huán)氧樹脂。
按照本發(fā)明，無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料包含(1)選自下列一組的無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑Mo、Ce的氧化物，Mo、Ce的氫氧化物和它們的混合物；和(2)選自下列一組的增量劑顏料二氧化鈦、粘土或硅酸鋁、碳酸鈣、滑石粉或硅酸鎂、氧化鋅和重晶石或硫酸鋇。無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料(即包括無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑和增量劑顏料的總顏料組合物)的存在量是最終底漆組合物的25～60重量％，優(yōu)選40～55重量％。在本發(fā)明中優(yōu)選顏料中Ce和Mo的比例為0.5∶1～2.5∶1，優(yōu)選0.6∶1～1.5∶1.無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑包含總顏料組合物的10～50重量％，優(yōu)選20～45重量％。為了使耐蝕添加劑在環(huán)氧底漆的顏料中具有一般要求的理想溶解度，優(yōu)選耐蝕添加劑包含重金屬的氧化物和氫氧化物。最優(yōu)選的耐蝕添加劑包含三氧化鉬和氫氧化高鈰。
按照本發(fā)明，優(yōu)選環(huán)氧是水性或溶劑型環(huán)氧樹脂，其中環(huán)氧耐蝕底漆包含選自下列一組的環(huán)氧二環(huán)氧甘油醚雙酚A改性環(huán)氧的非揮發(fā)性分散體，環(huán)氧當(dāng)量(weight per epoxide，WPE)為450～700和粘度為12000～19000cps。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，分散體基于中等分子量，其中分散體基于多官能度樹脂分散體，固化時(shí)形成硬度和耐蝕性很好的高交聯(lián)密度聚合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，分散體基于高分子量環(huán)氧樹脂的半固體標(biāo)準(zhǔn)雙酚A環(huán)氧樹脂的水分散體。環(huán)氧的存在量是最終底漆組合物的5～50重量％，優(yōu)選15～30重量％。
按照本發(fā)明，在含水環(huán)氧配方的情況下，固化劑選自胺值為300～450的水性或水稀釋的改性胺或聚酰胺型胺加合物。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，固化劑還包括疏水固化劑，以賦予耐水蝕性。固化劑的存在量是最終底漆組合物的2～20重量％，優(yōu)選5～15重量％。
按照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，在溶劑型環(huán)氧配方的情況下，環(huán)氧樹脂溶液包含二環(huán)氧甘油醚雙酚A樹脂，固化劑包括聚胺或聚酰胺型胺。適用的溶劑型環(huán)氧樹脂可以從Akzo Nobel和Deft購(gòu)得。
本發(fā)明的無(wú)鉻酸鹽環(huán)氧耐蝕底漆特別適用于防止金屬基體尤其鋁合金、鋼合金、不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼合金、鍍鋅鋼等的一般腐蝕和孔蝕。本發(fā)明的無(wú)鉻酸鹽水性環(huán)氧在所有工業(yè)包括航空航天工業(yè)、汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、包裝工業(yè)、電子工業(yè)、HBAC和航海工業(yè)中都很有用。
本發(fā)明的無(wú)鉻酸鹽環(huán)氧耐蝕底漆的耐蝕性將從下列實(shí)施例中變得更清楚。
實(shí)施例制備如表1所示的5種環(huán)氧底漆組合物。用鋁表面來(lái)評(píng)價(jià)這些底漆的耐蝕性。鋁表面先要經(jīng)噴砂或用三色轉(zhuǎn)換涂料預(yù)處理，然后再涂布底漆。試樣按ASTM B117暴露在鹽噴試驗(yàn)中。然后按照MIL-H-85582評(píng)價(jià)樣品的腐蝕和孔蝕并與基準(zhǔn)鉻酸鍶基環(huán)氧底漆進(jìn)行比較。按照本發(fā)明的環(huán)氧底漆的耐蝕性要相對(duì)于含鉻酸鹽底漆進(jìn)行評(píng)價(jià)。雖然候選底漆的耐蝕性并不等同于含鉻酸鹽的底漆，但該底漆的確具有耐蝕性且又不會(huì)構(gòu)成對(duì)健康的危害。
表1-水性環(huán)氧底漆

很顯然，按照本發(fā)明已提供了完全滿足前面提出的目的、手段和優(yōu)點(diǎn)的無(wú)鉻酸鹽耐蝕環(huán)氧底漆。雖然本發(fā)明已在具體實(shí)施方案中作了描述，但對(duì)于已閱讀前述描述的本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其它選擇、修改和變更都是顯而易見的。因此，本發(fā)明旨在把這些選擇、修改和變更也包括在所附權(quán)利要求的寬范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧耐蝕底漆，包含環(huán)氧樹脂；固化劑；和無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料，其中，該無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料包含選自下列一組的無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料添加劑重金屬的氧化物、重金屬的氫氧化物和它們的混合物以及增量劑顏料。
2.按照權(quán)利要求1的底漆，其中環(huán)氧樹脂選自下列一組二環(huán)氧甘油醚雙酚A改性環(huán)氧的非揮發(fā)分散體，其環(huán)氧當(dāng)量(WPE)為450～700和粘度為12000～19000cps.
3.按照權(quán)利要求2的底漆，其中所述環(huán)氧的存在量是最終底漆組合物的5～50重量％。
4.按照權(quán)利要求2的底漆，其中所述環(huán)氧的存在量是最終底漆組合物的15～30重量％。
5.按照權(quán)利要求2的底漆，其中固化劑選自下列一組水性或水稀釋的胺值為300～450的改性胺或聚酰胺型胺加合物。
6.按照權(quán)利要求5的底漆，其中固化劑還包括疏水固化劑，用于提高耐水性和耐蝕性。
7.按照權(quán)利要求5的底漆，其中所述固化劑的存在量是最終底漆組合物的2～20重量％。
8.按照權(quán)利要求5的底漆，其中所述固化劑的存在量是最終底漆組合物的5～15重量％。
9.按照權(quán)利要求1的底漆，其中重金屬選自下列一組Mo、Ce和它們的混合物。
10.按照權(quán)利要求9的底漆，其中無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料包含(1)Mo和Ce至少之一的氧化物，和(2)Mo和Ce至少之一的氫氧化物。
11.按照權(quán)利要求9的底漆，其中元鉻酸鹽耐蝕添加劑選自下列一組三氧化鉬、氫氧化高鈰和它們的混合物。
12.按照權(quán)利要求9的底漆，其中無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑的存在量是顏料組合物總量的10～50重量％。
13.按照權(quán)利要求9的底漆，其中無(wú)鉻酸鹽耐蝕添加劑的存在量是顏料組合物總量的20～45重量％。
14.按照權(quán)利要求9的底漆，其中無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料的存在量是最終底漆組合物的25～60重量％。
15.按照權(quán)利要求9的底漆，其中無(wú)鉻酸鹽耐蝕劑的存在量是最終底漆組合物的40～55重量％。
16.按照權(quán)利要求10的底漆，其中顏料中Ce和Mo的比例為0.5∶1～2.5∶1。
17.按照權(quán)利要求10的底漆，其中顏料中Ce和Mo的比例為0.6∶1～1.5∶1。
全文摘要
一種耐蝕環(huán)氧底漆，其包含環(huán)氧樹脂、固化劑和無(wú)鉻酸鹽耐蝕顏料。
文檔編號(hào)C09D17/00GK1854216SQ20061007708
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者P·P·巴蒂亞 申請(qǐng)人:聯(lián)合工藝公司