专利名称：一种应用于水性涂料中锌铝粉钝化液的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属粉表面处理技术，具体为一种应用于水性涂料中锌铝粉钝化液。
背景技术：
锌铬涂层(达克罗涂层)自上个世纪六十年代问世以来，对金属的腐蚀防护领域 起到了功不可没的成绩。由于具有优异的耐腐蚀和无氢脆性能而得到迅猛的推广和应用。 至20世纪90年代，达克罗在欧美日已被广泛应用于汽车、桥梁、建筑、电力、船舶、铁路和家 电等行业，且扩展到军工领域。锌粉和铝粉是达克罗涂料的必备组分，二者合适的混合比例 确保达克罗涂层具有优异的防护性能和外观。锌铝混合粉在水性环境中的析氢活性，因达 克罗涂层中的六价铬的钝化作用而被有效抑制，但在无铬达克罗涂液中则凸现出来，导致 涂料储存中因析氢产生“胖听”现象，使无铬达克罗的应用受到限制。并且，达克罗涂层中 六价铬毒性高且易致癌，随着环保意识的增强，含六价铬废料的排放也受到严格的限制。欧洲2000/53/EG中规定，从2003年7月1日起，在欧洲生产和销售的每辆汽车上 的防腐涂层中，六价铬的含量不得超过2克，宝马、福特、大众、通用、沃尔沃等汽车公司也 都相应制订和执行了无铬涂层的技术标准。随之而来的是电子电器领域，2003年2月13 日，欧盟官方公报公布了《废旧电气电子电器(WEEE)》指令(2002/96/EC)和《电气电子设 备中限制使用某些有害物质》(RoHS)指令(2002/95/EC)，从2006年7月1日起在电器的 金属防腐蚀涂层中禁止使用六价铬。我国政府基本确定了《电子信息产品污染防治管理办 法》的内容，其中明确规定，从2006年7月1日起，在我国境内销售的所有电子信息产品都 不得含有包括六价铬等在内的有毒有害物质。目前，在研究无铬达克罗方面已经有了突破性进展，对锌铝混合粉的钝化方式也 是各种各样，但是依旧存在一些不足之处，如析氢问题依旧存在，涂料的稳定性也有待于提尚。因此，一种有效的钝化方式是解决水性无铬达克罗涂料稳定性的关键。
发明内容
本发明的目的是对水性涂料中锌铝粉现有钝化方式的不足，提供一种应用于水性 涂料中锌铝粉钝化液，从而解决涂料的析氢和稳定性差等问题，钝化液对锌铝粉有较好的 抑制析氢作用，并使水性涂料有较好的稳定性，且配制简单。本发明通过如下的技术方案实现一种应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，按重量份数计，由如下原料组成钝化剂 0. 5 10份(优选为4 6份)；助溶剂 25 5O份(优选为3O 40份)； 去离子水 500 1000份(优选为500 700份)；pH调节剂 0. 2 5份(优选为1 3份)。本发明所选用的钝化剂由植酸、苯酚类、钼酸钠、钨酸钠、磷酸锌、三聚磷酸铝其中的一种或是一种以上组成。本发明所选用的pH调节剂为三乙醇胺、乙酸、乙二胺、盐酸、氢氧化钠其中的一种 或是一种以上组成。本发明所选用助溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇丁醚、异丙醇、乙二醇、丙三醇其中的一 种或是一种以上组成。本发明所选用的苯酚类钝化剂为2-硝基苯酚、2，4_硝基苯酚、4-硝基苯酚、水杨 酸、水杨醛其中的一种或是一种以上组成。本发明钝化液的制备过程如下首先，将钝化剂用去离子水和助溶剂稀释到相应的浓度，搅拌均勻；然后，用pH调 节剂来调节体系的酸碱性，使之最后的pH = 7 9之间，经搅拌均勻制成钝化液。本发明的优点1、本发明配制的钝化液pH控制在7 9之间，与涂料体系的pH相近，能够在水性 体系下使锌铝更好钝化而抑制析氢。2、本发明配制的钝化液，应用在水性涂料中，能够使体系有较好的稳定性，在室温 下能够储存40以上。3、本发明配制的钝化液，配制简单，而且容易操作，使配制涂料更加方便快捷。
具体实施例方式以下实施例中，锌粉的片径一般为5 15 μ m，厚度一般为0. 09 ο. 3 μ m ；铝粉片 径一般为10 25 μ m,厚度一般为0. 1 0. 3 μ m，实施例一首先，称取5g植酸放入到500g的去离子水中，磁力搅拌30分钟；之后，向溶液中 分别加入0. 67g的钼酸钠、30g的乙二醇丁醚，用磁力搅拌器充分搅拌Ih;然后，用三乙醇 胺、乙酸调节pH = 8，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达40天。实施例二 首先，称取5g植酸放入到500g的去离子水中，磁力搅拌30分钟；之后，向溶液中 分别加入0. 5g的磷酸锌、27g的乙醇，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然后，用乙二胺、盐酸调节 PH = 7. 5，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达40天。实施例三首先，称取5g的2-硝基苯酚放入到500g的去离子水中，磁力搅拌30分钟；之后， 向溶液中分别加入0. 5g的三聚磷酸铝、25g的异丙醇，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然后，用乙二胺、乙酸调节PH = 8. 5，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达50天。实施例四首先，称取2g的2-硝基苯酚和3g的2，4-硝基苯酚放入到500g的去离子水中， 磁力搅拌25分钟；之后，向溶液中加入30g的乙二醇，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然后，用 乙二胺、乙酸调节PH = 9，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0.5硅烷偶联剂(kh560)、0.3g三聚磷酸 钠、0.04g羟乙基纤维素。搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达60天。实施例五首先，称取5g的2-硝基苯酚放入到500g的去离子水中，磁力搅拌25分钟；之后， 向溶液中加入30g的乙二醇，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然后，用盐酸、乙二胺调节pH = 9， 并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达55天。实施例六首先，称取5g的2，4-硝基苯酚放入到500g的去离子水中，磁力搅拌15分钟；之 后，向溶液中加入30g的乙二醇丁醚，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然后，用乙酸、三乙醇胺调 节PH = 7. 7，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达64天。实施例七首先，称取3g的2，4-硝基苯酚和2g植酸放入到500g的去离子水中，磁力搅拌25 分钟；之后，向溶液中加入20g的乙二醇丁醚和IOg异丙醇，用磁力搅拌器充分搅拌Ih ；然 后，用乙酸、氢氧化钠调节PH = 8，并用磁力搅拌30分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达61天。实施例八首先，称取5g水杨酸放入到500g的去离子水中，磁力搅拌25分钟；之后，向溶液中加入20g的乙二醇丁醚和IOg乙醇，用磁力搅拌器充分搅拌2h ；然后，用乙酸、三乙醇胺 调节pH = 8. 5，并用磁力搅拌40分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达54天。实施例九首先，称取3g水杨酸和3g水杨醛放入到500g的去离子水中，磁力搅拌35分钟； 之后，向溶液中加入20g的乙二醇丁醚和IOg丙三醇，用磁力搅拌器充分搅拌2h ；然后，用 乙酸、三乙醇胺调节PH = 9，并用磁力搅拌30分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达57天。实施例十首先，称取3g的4-硝基苯酚和3g植酸放入到500g的去离子水中，磁力搅拌35 分钟；之后，向溶液中分别加入0. 4g钨酸钠、20g乙二醇丁醚和IOg甲醇，用磁力搅拌器充 分搅拌2h ；然后，用盐酸、三乙醇胺调节pH = 9，并用磁力搅拌20分钟，钝化液配制完成。用钝化液配制水性涂料，取25g钝化液，加入20g锌铝粉(按重量比计，锌铝= 8 2)，搅拌3个小时之后，加入5g水性硅丙树脂、0. 5g硅烷偶联剂(kh560)、0· 3g六偏磷 酸钠和0. 04g羟乙基纤维素，搅拌均勻，涂料即可使用。用此钝化液配制的涂料稳定性在常温下可达52天。
权利要求
一种应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，按重量份数计，由如下原料组成钝化剂0.5～10份；助溶剂25～50份；去离子水 500～1000份；pH调节剂 0.2～5份。
2.按照权利要求1所述的应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，钝化剂由植酸、 苯酚类、钼酸钠、钨酸钠、磷酸锌、三聚磷酸铝其中的一种或是一种以上组成。
3.按照权利要求2所述的应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，苯酚类由2-硝 基苯酚、2，4_硝基苯酚、4-硝基苯酚、水杨酸、水杨醛其中的一种或是一种以上组成。
4.按照权利要求1所述的应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，PH调节剂由三 乙醇胺、乙酸、乙二胺、盐酸、氢氧化钠其中的一种或是一种以上组成。
5.按照权利要求1所述的应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，助溶剂为乙醇、 甲醇、乙二醇丁醚、异丙醇、乙二醇、丙三醇其中的一种或是一种以上组成。
6.按照权利要求1所述的应用于水性涂料中锌铝粉钝化液，其特征是，钝化液的PH在 7 9之间。
全文摘要
本发明涉及金属粉表面处理技术，具体为一种应用于水性涂料中锌铝粉钝化液。该钝化液是由去离子水、钝化剂、助溶剂、pH调节剂组成，按重量份数计，钝化剂0.5～10份，助溶剂25～50份，去离子水500～1000份，pH调节剂0.2～5份。先将钝化剂用去离子水和助溶剂稀释到相应的浓度，搅拌均匀，然后用pH调节剂来调节体系的酸碱性，使之最后的pH＝7～9之间，经搅拌均匀制成钝化液。本发明可以解决存在析氢和涂料的稳定性差等问题，该钝化液对锌铝粉有较好的抑制析氢作用，并使水性涂料有较好的稳定性，且配制简单。
文档编号C09D7/12GK101993625SQ200910013249
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者严川伟, 刘建国, 李庆鹏 申请人:中国科学院金属研究所