专利名称：水性高耐蚀锌铬涂料配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料配方，具体讲是涉及一种性能好、生产成本低廉的水 性高耐蚀锌铬涂料配方，属于涂覆工程技术领域。
背景技术：
达克罗(DACROMET)，国内命名为锌铬涂层，是一种新型的耐腐涂层， 与传统的电镀锌相比锌铬涂层耐腐蚀性能极强，是镀锌的7—10倍，无氢脆 性，特别适用于高强度受力件，高耐热性，耐热温度300r，尤其适用于汽车、 摩托车发动机部件的高强度构件，具有高渗透性、高附着性、髙减磨性、高耐 气候性、高耐化学品稳定性、无污染性。达克罗技术的基体材料范围钢铁制 品及有色金属如铝、镁及其合金，铜、镍、锌等及其合金。而且涂覆全过程中 无污染，在金属表面处理历史上是一场革命，是当今世界上金属表面处理富有 代表性的高新技术。
达克罗最早诞生于二十世纪五十年代末，在北美、北欧寒冷的冬天，道路 上厚实的冰层严重阻碍机动车的行驶，人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点 的温度，这样缓解道路畅通问题，但是紧接而来的氯化钾中的氯离子侵蚀了钢 铁基体，交逋工具严重受损、严峻的课题出现了。美国的科学家迈克，马丁研制 了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料, 涂料沾在金属基体上，经过全闭路循环涂覆烘烤，形成薄薄的涂层，达克罗涂 层成功地抵抗氯离子的侵蚀，防腐技术进入了新的台阶，革新了传统工艺防腐 寿命短的缺陷。到了七十年代日本从引入达克罗技术，岛国的日本每年钢铁件 腐蚀吨位大，因此尤其注重防腐技术，达克罗技术又通过日本的改良，中国在 1994年正式从日本引进达克罗技术，最初仅用于国防工业和国产化的汽车零部 件，现已发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、小五金及标准件、铁路、 桥梁、隧道、公路护栏、石油化工、生物工程、医疗器械粉末冶金等多种行业。
目前所使用的达克罗涂层中，都含有树脂或复合树脂，因此其树脂态或晶态的有机铬、有机硼等，使得涂层中的锌铝片与被加工件的铁基粘合不好，容 易造成脱层，使其失效。
另外，众所周知，硬脂酸锌等金属盐在涂料和塑料行业中并当作消光剂、 脱膜剂。但由于目前的达克罗涂料不含硅烷偶联剂，因此这些脂肪酸盐已无活 性可反应官能团，其耐着力始终不好，涂层的内聚力和二涂的层间结合力不高。
同时，国外的达克罗涂料中含有昂贵的硝酸钴，成本很高。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种性能好、生产成本低 廉的水性高耐蚀锌铬涂料配方。
为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的
一种水性高耐蚀锌铬涂料配方，其特征在于包含三个组分组分l、组分2 和组分3,所述的组分1和组分2的重量比为4: 6,所述的组分1由以下重量 配比的原料制成硬脂酸锌(十八锌)0.5、 200#溶剂油1.5、 NP4 (TX4): 0.5、 壬基酚聚氧乙烯醚(jFC) : 1.5、 二丙二醇(DPG): 8、硅烷偶联剂(KH—560): 6、锌粉18、铝粉4;所述的组分2由以下重量配比的原料制成去离子水 或二次蒸馏水54、铬酸酐(Cr03): 4、硼酸1、氧化锌1;所述的组分3 为羟乙基纤维素，其重量为组分1和组分2的总重量的1 2%。。
本发明的有益效果是本发明不含任何树脂，使用后形成的涂层中的非树 脂态、非晶态的有机铬、有机硼等作为成膜物和粘结剂把锌铝片与铁基牢牢地 粘合在一起；并且，在涂料中增加了硅烷偶联剂，提髙了耐着力、内聚力和二 涂的层间结合力；同时，本发明中不含硝酸钴，生产成本低廉。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明具体介绍如下。
本发明的水性高耐蚀锌铬涂料配方，包含三个组分，其中
组分l:
硬脂酸锌(十八锌)5kg、 200#溶剂油15kg、 NP4 (TX4): 5 kg、壬基酚 聚氧乙烯醚(jFC) : 15kg、 二丙二醇(DPG): 80kg、硅垸偶联剂(KH—560): 60kg、锌粉180 kg、铝粉40紐；组分2:
去离子水或二次蒸馏水540 kg、铬酸酐(Cr03): 40kg、硼酸10kg、氧 化锌10 kg; 组分3:
羟乙基纤维素1.5kg。
组分1采用捏合机搅拌，为银白色干乳化黏稠膏状，合格的捏合过程事实 上是乳化剂完成对金属粉界面的迁移和色覆，使其表面由油相(疏水)改性为 水相(亲水)。同时使金属粉充分分散在二丙二醇中。最终与组分2混合成为单
体的片粉，逐步完成表面氧化，使高温固化的涂层具有达标的附着力和高耐蚀 性。
组分1的快速检验方法可用玻璃棒粘组分1后在水中愰动。观察组分1是
否快速分散于水中呈雾状，并且没有粉末聚合体沉淀即为合格产品；否则不合 格。
组分2在搅拌釜中进行搅拌，经合格的溶解搅拌后呈枣红色透明溶液，甚 至在冬季一15r以上时，组分2中不应有硼酸晶体析出。组分2合格的溶解搅 拌后pH值应为0.7 0.9之间。若pH^1.0，则应延时搅拌至pH至0.9以下时 为止。
组分3羟乙基纤维素为水溶性聚合物，易吸湿结团而失效，遇此情况可用 托盘放入电热风烘箱内以60*€温度恒温烘干烘透，并人工有相应工具(如不锈 钢铲)施压碾成粉粒再出售使用。
要特别注意一定要选用去离子水或二次蒸馏水配制组分2。并且，盛水的容 器既要保持清洁无污染，又要使之专用化。绝不能用组分2桶买水配液。如此 会使水酸败——氧化并混杂，使组分2不能合格。
合格的去离子水和二次蒸馏水pH为6.5左右。当然也没必要非检测去离子 水的电导率(这是合格去离子水达标的科学依据)，轻视或忽视涂料生产用水的 质量同样会造成质量事故。
达克罗涂料涂层髙耐蚀科学依据一基础理论
无论何种涂料，也无论何种涂装方式，被涂物表面的涂层都是残存物一一该挥发无用的都挥发掉，留下来成涂层的都是有用的残留物。本发明涂料所形
成的涂层不是牺牲阳极，更不是无机涂层。片状Zn、 Al粉在其中是导热、吸热 的骨料(架)，即填料，起不到丝毫的电化学基理的防蚀作用，充其量只因其形 貌起一种屏蔽功效。判别涂层有机或无机的依据是以其成膜物而界定的，丙烯 酸或聚氨酯铝粉漆只能是有机涂层。而本发明就是有机涂层。
本发明的涂料所形成的涂层的成膜物或叫粘结剂是C9 (壬酸)~€18 (硬脂 酸)的铬盐、硼酸，其中不含任何树脂。并且，pH<2的组分2是强氧化性的 重铬酸锌(ZnCr207，其中Cr为六价)和铬酸(H2Cr04)的混合溶液，它与组 分l中的乳化剂、硬脂酸构成的被涂件表面的湿涂膜，在网带炉中高温、氧气、 时间诸条件下完成激烈的氧化还原反应(二丙二醇只是高沸点溶剂或溶媒)，最 终残存在工件表面CVC，8脂肪酸铬盐，其中有六价铬的重铬酸锌盐和三价铬的 硬脂酸铬。而这些非树脂态、非晶态的有机铬、有机硼决定着徐层高耐蚀、耐 热、耐化学品的理论特征，并作为成膜物和粘结剂把锌铝片与铁基牢牢地粘合 在一起。
硬脂酸锌等金属盐在涂料和塑料行业中当作消光剂、脱膜剂，为了提高涂 层的内聚力和二涂的层间结合力，在本发明中添加了KH—560硅烷偶联剂。也 因此，亚光的涂层耐蚀性更佳。
达克罗技术只是铁基工件面防锈的一种新涂料新工艺。它的科学和实用性 必需复合涂装表面功能化一一如增硬、减磨、着色、耐酸碱等的后涂覆涂装， 才能适用于不同使用条件和环境，并避免涂装工程失效。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式 所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1. 水性高耐蚀锌铬涂料配方，其特征在于包含三个组分组分1、组分2和组分3，所述的组分1和组分2的重量比为4∶6，所述的组分1由以下重量配比的原料制成硬脂酸锌0.5、200#溶剂油1.5、NP40.5、的壬基酚聚氧乙烯醚1.5、二丙二醇8、硅烷偶联剂6、锌粉18、铝粉4；所述的组分2由以下重量配比的原料制成去离子水或二次蒸馏水54、铬酸酐4、硼酸1、氧化锌1；所述的组分3为羟乙基纤维素，其重量为组分1和组分2的总重量的1～2‰。
全文摘要
本发明涉及一种水性高耐蚀锌铬涂料配方，其包含三个组分，组分1和组分2的重量比为4∶6，组分1由以下重量配比的原料制成硬脂酸锌0.5、200#溶剂油1.5、NP<sub>4</sub>0.5、壬基酚聚氧乙烯醚1.5、二丙二醇8、硅烷偶联剂6、锌粉18、铝粉4；组分2由以下重量配比的原料制成去离子水或二次蒸馏水54、铬酸酐4、硼酸1、氧化锌1；组分3为羟乙基纤维素，为组分1和组分2的总重量的1～2‰。本发明不含任何树脂，使用后形成的涂层中的非树脂态、非晶态的有机铬、有机硼把锌铝片与铁基牢牢地粘合在一起；并且，在涂料中增加了硅烷偶联剂，提高了内聚力和二涂的层间结合力；不含硝酸钴，生产成本低廉。
文档编号C09D1/00GK101289582SQ20081012360
公开日2008年10月22日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者杨善庆 申请人:杨善庆