專利名稱：一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬防腐涂料，特別是一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料。
背景技術(shù)：
無鉻鋅鋁涂層是為滿足世界各國的VOC法規(guī)和涂裝行業(yè)規(guī)定的環(huán)保要求，替代傳統(tǒng)達(dá)克羅鋅鉻涂層工藝而開發(fā)出的表面處理新材料。達(dá)克羅是DACR0MET譯音和縮寫，簡稱達(dá)克羅、達(dá)克銹、迪克龍。國內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。它的防腐原理是采用鉻鹽中的六價鉻離子來鈍化涂料中的鋅、鋁片，提高鋅、鋁片自身的防腐能力，經(jīng)過300°C烘烤，氧化還原反應(yīng)形成無定形nCr203.mCr03復(fù)合鹽，和鋅鋁片重疊覆蓋在金屬表面，以使在僅有6 8um的厚度膜層條件下，就能在中性鹽霧IOOOh條件下，基本不產(chǎn)生紅銹。同時它還有無氫脆，能與多種鍍、涂層的膜層結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。然而鋅鉻涂料中含有對環(huán)境和人體有害的鉻離子，尤其是六價鉻離子具有致癌作用。雖然鋅鉻涂料的涂覆工藝是一個全封閉的過程，涂料不外排，但是涂層中殘留的鉻酐會在使用過程中緩慢地釋放到環(huán)境中，對人和環(huán)境都有一定的潛在危害。因此，相關(guān)環(huán)境法規(guī)出臺嚴(yán)格限制達(dá)克羅涂料中的鉻的含量。另外，這種涂層固化溫度高達(dá)300°C，固化時間也達(dá)到30分鐘左右，能耗大；硬度低，耐磨性差。工件在運(yùn)輸、裝配、使用過程中常常會受到擦傷、劃傷，影響產(chǎn)品的外觀和耐蝕性。鋅鋁涂層(無鉻達(dá)克羅)作為達(dá)克羅的更新?lián)Q代產(chǎn)品已經(jīng)首先被汽車制造行業(yè)普遍認(rèn)可和接受。無鉻鋅鋁涂層目前實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品屈指可數(shù)，一種是由美國MCI公司推出的Geomet (交美特)涂層，一種是德國DELTA公司推出的Delta涂層，以上兩種涂層已在發(fā)達(dá)國家普遍使用。目前，國內(nèi)外均有無鉻達(dá)克羅技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但是涂層的耐蝕性較傳統(tǒng)達(dá)克羅涂層明顯降低，且需與另一層有機(jī)涂層搭配使用，大大增加了成本。無鉻鋅鋁涂層的成本要比鋅鉻涂層高許多，因此其價格很高。Delta衆(zhòng)液的德國產(chǎn)地價是40歐元/公斤、Geomet交美特漿液的日本產(chǎn)地價為1750日元/公斤，由此估算它們在我國的銷售價都應(yīng)在250元人民幣/公斤以上。因此，研究出一種成本不高于傳統(tǒng)達(dá)克羅涂料和現(xiàn)有鋅鋁涂料、涂層的耐蝕性能不低于傳統(tǒng)鋅鉻涂層的無鉻達(dá)克羅涂料是國內(nèi)外金屬防腐研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料及其制備方法。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂 層防腐涂料，其特征在于:由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:A組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉25 40%納米二氧化硅20 30%
木質(zhì)素磺酸鈉12 18%
苯并三氮唑3 5%
硫代二乙二醇0.2 0.5%
三苯基膦0.2 0.5%
去離子水余量
B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯20-30%
Y-氨丙基三乙氧基硅烷15 20%
肌醇六磷酸酯1(Γ18%
醋丁纖維素2 5%
乙醇5-9%
去離子水余量
其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米 二氧化硅的粒徑為2(T50nm。其中，所述的鋅鋁合金粉各組成成份質(zhì)量百分比為:Zn:609T70%，Ni:
0.5% 0.8%, Mg:0.1% 0.2%, Mn:0.1% 0.2%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，其特征在于:由Α、B雙組份
按3:1質(zhì)量比組成，其中:Α組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉32%
納米二氧化硅25%
木質(zhì)素磺酸鈉15%
苯并三氮唑4%
硫代二乙二醇0.35%
三苯基膦0.35%
去離子水余量
B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯25%
Y-氣丙基二乙氧基娃燒18%
肌醇六磷酸酯14%
醋丁纖維素3.5%
乙醇7%
去離子水余量
其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。其中，所述的鋅鋁合金粉各組成成份質(zhì)量百分比為:Zn:609T70%，Ni:
0.5% 0.8%, Mg:0.1% 0.2%, Mn:0.1% 0.2%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還提供了一種制備含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料的方法，其特征
在于:(1)首先，按A組份中的配方，稱取定量的木質(zhì)素磺酸鈉、苯并三氮唑、硫代二乙二醇、三苯基膦溶入去離子水中，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢加入納米二氧化硅、鋅鋁合金粉攪拌2h
后靜置；
(2)按B組份中的配方，稱取定量的四氟化鋯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、肌醇六磷酸酯緩慢加入到去離子水中攪拌，混合均勻后邊攪拌邊緩慢加入醋丁纖維素和乙醇，持續(xù)攪拌2h后靜置；
(3)將靜置4h以上的A組份和B組份按質(zhì)量比3:1混合即得所述的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料。本發(fā)明無鉻鋅鋁涂層與鋅鉻涂層在涂覆生產(chǎn)工藝上是相近的。在對零件進(jìn)行前處理以后，無鉻鋅鋁涂層同鋅鉻涂層一樣，采用常規(guī)的浸潰-離心、噴涂或浸潰-浙液-離心的涂覆工藝。一次涂覆后的零件在170°C條件下加熱維持15分鐘后固化得到涂層，然后將零件取出冷卻后進(jìn)行第二次涂覆固化，二次固化溫度為170°C，持續(xù)時間15-20分鐘。通過調(diào)整涂覆過程的工藝參數(shù)可以得到不同的涂層厚度。本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明的涂層作防腐處理的工程零件具有許多優(yōu)異性能，如:涂層固化溫度低、優(yōu)異的耐蝕性、優(yōu)良的抗沖擊性能、與基體結(jié)合力強(qiáng)、同時與其它各種附加涂層也有較好的結(jié)合力，同時彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中自身硬度較低的不足，涂層耐磨性能好，且高耐熱腐蝕性極好，極端環(huán)境下使用壽命長。本發(fā)明產(chǎn)品具有無毒、無害、無污染、低溫快速處理、操作簡單、原料來源廣泛、價格低、清潔生產(chǎn)等特點(diǎn)，本發(fā)明無鉻鋅鋁涂層漿液的國內(nèi)市場價僅為120元人民幣/公斤，從而大大降低了無鉻鋅鋁涂層的加工涂覆成本，為我國大規(guī)模應(yīng)用無鉻鋅鋁涂層創(chuàng)造了條件。
具體實(shí)施例方式下面給出本發(fā)明所述涂料配方配比的一些優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明的各組成成分的含量不限于給出的數(shù)值，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，完全可以在配方數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行合理的概括和推理。實(shí)施例1:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:A組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉32%
納米二氧化硅25%
木質(zhì)素磺酸鈉15%
苯并三氮唑4%
硫代二乙二醇0.35%
三苯基膦0.35%
去離子水余量
B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯25%
Y-氣丙基二乙氧基娃燒 18%肌醇六磷酸酯14%
醋丁纖維素3.5%
乙醇7%
去離子水余量
其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。制備上述含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料的方法:
(1)首先，按A組份中的配方，稱取定量的木質(zhì)素磺酸鈉、苯并三氮唑、硫代二乙二醇、三苯基膦溶入去離子水中，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢加入納米二氧化硅、鋅鋁合金粉攪拌2h后靜置；
(2)按B組份中的配方，稱取定量的四氟化鋯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、肌醇六磷酸酯緩慢加入到去離子水中攪拌，混合均勻后邊攪拌邊緩慢加入醋丁纖維素和乙醇，持續(xù)攪拌2h后靜置；
(3)將靜置4h以上的A組份和B組份按質(zhì)量比3:1混合即得所述的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料。實(shí)施例2:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:A組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉25%
納米二氧化硅30%
木質(zhì)素磺酸鈉12%
苯并三氮唑5%
硫代二乙二醇0.2%
三苯基膦0.5%
去離子水余量
B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯20% Y-氣丙基二乙氧基娃燒20%
肌醇六磷酸酯10%
醋丁纖維素5%
乙醇5%
去離子水余量
其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:A組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉40%納米二氧化硅20%
木質(zhì)素磺酸鈉18%
苯并三氮唑3%
硫代二乙二醇0.5%
三苯基膦0.2%
去離子水余量B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯30%
Y-氣丙基二乙氧基娃燒15%
肌醇六磷酸酯18%
醋丁纖維素2%
乙醇9%
去離子水余量其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。
`
其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:
A組份的配方質(zhì)量百分比為:
鋅鋁合金粉26%
納米二氧化硅29%
木質(zhì)素磺酸鈉13%
苯并三氮唑4.5%
硫代二乙二醇0.25%
三苯基膦0.45%
去離子水余量B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯22%
Y-氨丙基三乙氧基硅烷18.5%
肌醇六磷酸酯12%
醋丁纖維素4.5%
乙醇6%
去離子水余量其中，所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5:
一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:
A組份的配方質(zhì)量百分比為:鋅鋁合金粉38%
納米二氧化硅22%
木質(zhì)素磺酸鈉17%
苯并三氮唑3.5%
硫代二乙二醇0.45%
三苯基膦0.25%
去離子水余量
B組份的配方質(zhì)量百分比為:
四氟化鋯28%
Y-氨丙基三乙氧基硅烷16%
肌醇六磷酸酯17%
醋丁纖維素2.5%
乙醇8%
去離子水余量
其中，所述的鋅鋁合金粉由 Zn、Al、N1、Mg、Mn組成。其中，所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm。制備方法同實(shí)施例1。以上實(shí)施例廣5中所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg和Mn組成，下面，結(jié)合表I給出本發(fā)明鋅鋁合金粉各組成成分質(zhì)量百分比的一些優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明鋅鋁合金粉的各組成成分的含量不局限于該表中所列數(shù)值，并且需要特別說明的是，盡管表I中給出了相關(guān)成分的質(zhì)量百分比數(shù)值，但這些并不是作為必要技術(shù)特征加以描述的，都只是作為更優(yōu)選的條件，都是為了更詳細(xì)地給出本發(fā)明的技術(shù)信息，而并非是作為本發(fā)明的必要條件加以描述。表I鋅鋁合金粉各組成成分質(zhì)量百分比含量(%)
權(quán)利要求
1.一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，其特征在于:由A、B雙組份按3:1質(zhì)量比組成，其中:A組份的配方質(zhì)量百分比為: 鋅鋁合金粉32% 納米二氧化硅25% 木質(zhì)素磺酸鈉15% 苯并三氮唑4% 硫代二乙二醇0.35% 三苯基膦0.35%去離子水余量 B組份的配方質(zhì)量百分比為:四氟化鋯25% Y-氣丙基二乙氧基娃燒18% 肌醇六磷酸酯14% 醋丁纖維素3.5%乙醇7% 去離子水余量 所述的納米二氧化硅的粒徑為2(T50nm ； 所述的鋅鋁合金粉由Zn、Al、N1、Mg、Mn組成，各組分的質(zhì)量百分比為:Zn:60% 70%，Ni:0.5% 0.8%, Mg:0.1% 0.2%, Mn:0.1% 0.2%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，其特征在于，制備方法為: (1)首先，按A組份中的配方，稱取定量的木質(zhì)素磺酸鈉、苯并三氮唑、硫代二乙二醇、三苯基膦溶入去離子水中，然后在攪拌狀態(tài)下緩慢加入納米二氧化硅、鋅鋁合金粉攪拌2h后靜置； (2)按B組份中的配方，稱取定量的四氟化鋯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、肌醇六磷酸酯緩慢加入到去離子水中攪拌，混合均勻后邊攪拌邊緩慢加入醋丁纖維素和乙醇，持續(xù)攪拌2h后靜置； (3)將靜置4h以上的A組份和B組份按質(zhì)量比3:1混合即得所述的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含鎳-鎂-錳的無鉻鋅鋁涂層防腐涂料，由A、B雙組份按31質(zhì)量比組成，其中A組分包括下列原料鋅鋁合金粉、納米二氧化硅、木質(zhì)素磺酸鈉、苯并三氮唑、硫代二乙二醇、三苯基膦、去離子水；B組分包括下列原料四氟化鋯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、肌醇六磷酸酯、醋丁纖維素、乙醇、去離子水。其中所述鋅鋁合金粉由Zn、Al、Ni、Mg和Mn組成。本發(fā)明產(chǎn)品具有無毒、無害、無污染、低溫快速處理、操作簡單、原料來源廣泛、價格低、清潔生產(chǎn)等特點(diǎn)。
文檔編號C09D5/10GK103087561SQ20131000015
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月3日
發(fā)明者張軍 申請人:張軍