水性锌铝涂料的生产工艺的制作方法

文档序号:29793824发布日期:2022-04-23 18:20阅读:106来源:国知局

1.本发明涉及涂料技术生产领域,具体为水性锌铝涂料的生产工艺。


背景技术:

2.涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的 连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添 加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
3.现有的水性涂料外观不够光亮、银白,同时耐腐蚀性达不到1000小时和厚 度6微米,稳定性差,并且对温度,带出量等比较敏感,影响循环使用寿命, 目前市售高端产品在通过180度,96小时加温后,耐腐蚀性能可以通过480小 时中性盐雾试验,但未加温通过720小时,而引入钒化合物和聚醚醚酮后,通 过180度,96小时加温后,耐腐蚀性能可以通过720小时中性盐雾试验,但未 加温通过1000小时。
4.为了解决上述问题,我们提出了一种水性锌铝涂料的生产工艺,该水性涂 料在追求传统油性外观的同时,降低vocs含量,达到6微米厚度,并且耐腐蚀 达到1000小时以上。


技术实现要素:

5.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
6.为此,本发明所采用的技术方案为:
7.水性锌铝涂料的生产工艺,所述水性锌铝涂料由a组分材料和b组分材料 生产而成,其中,所述a组分材料由以下成分按照重量百分比组成:锌粉30-50%、 铝粉2-10%、硅烷5-10%、无机化合物2-8%、聚乙二醇10-30%、乙醇1-2%、二 丙二醇1-5%、矿油精1-5%、助剂1-2%、偏钒酸钠1-5%、聚醚醚酮0.2-5%和表 面活性剂1-4%;所述b组分材料由以下成分按照重量百分比组成:水40-70%、 硅烷5-20%、磷钼酸1-2%、硼酸1-2%、磷酸二氢铝5-10%、硅酸化合物1-5%、 醇类化合物5-10%、聚乙二醇1-5%、硝酸化合物0.5-5%和溶胶1-5%;
8.所述水性锌铝涂料的生产工艺为:
9.s1:取出按重量百分比的去离子水50-70%和偏钒酸钠15-35%,先溶解完全, 再加入硝酸,调节ph至4.0-4.5,制出钒钝化溶液,再按需对锌粉、铝粉和聚 醚醚酮进行预处理;
10.s2:取出按照重量百分比准备好的a组分材料,依次向生产容器中加入聚 乙二醇、乙醇、二丙二醇、矿油精、助剂、表面活性剂和经过预处理的聚醚醚 酮,在1000-1200r/min高速分散搅拌下,加入无机化合物,缓和搅拌30分钟;
11.s3:加入预处理后的锌粉、铝粉,高速分散4小时,制备出a组分材料;
12.s4:取出按照重量百分比准备好的b组分材料,依次向生产容器中加入去 离子水、醇类化合物和硅烷,将生产容器内控制在60度下,保温4小时,而后 向生产容器中加入硼酸搅拌溶解,溶解后进行降温,温度降至室温后,在搅拌 下加入磷钼酸、硝酸化合物、磷酸二
氢铝、聚乙二醇、硅酸化合物和溶胶,继 续搅拌2小时,过滤,制备出b组分材料;
13.s5:配置使用,取出1重量份的a组分材料与1.33份的b组分材料,在 500r/min的分散搅拌下,将b组分材料慢慢倒入a组分材料中,同时加入增稠 剂0.5%,连续搅拌72小时后,测粘度,而后在空气炉300-350度下,烘干20-40 分钟,烧结;
14.制成水性锌铝涂料,其中,将铝粉等量替换为锡粉,外加助剂生成的为黑 色涂料,且所述锡粉在a组分材料内占比1-3%。
15.通过采用上述技术方案,利用锌、铝粉提高了涂料防腐能力,保证外观, 引入钒化合物和聚醚醚酮,耐高温性能显著提升,该水性涂料在追求传统油性 外观的同时,降低vocs含量,6微米厚度,耐腐蚀达到1000小时以上,同时可 以将铝粉等量替换为锡粉,外加经过研磨的铁锰黑、铜黑等无机黑染料助剂, 便于对涂料进行调色,较为合理。
16.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述锌粉和铝粉为尺寸13-15 微米的片状结构。
17.通过采用上述技术方案,可以提高涂料的防腐能力,保证外观。
18.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述锌粉和铝粉的预处理方法 为:将锌粉、铝粉,加入到钒钝化溶液中,连续搅拌30分钟后过滤,同时将硅 烷溶成水解液,将过滤出的锌粉、铝粉在搅拌下加入硅烷水解液,而后在60度 下,保温4小时,再进行过滤,烘干。
19.通过采用上述技术方案,可以对锌粉、铝粉进行预处理加工,便于后续使 用。
20.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述聚醚醚酮的预处理方法为: 取出按重量百分比的40-60%聚醚醚酮粉末、5-20%分散剂、5-20%润湿剂和5-20% 悬浮剂,混合后连续搅拌8小时,其中,所述聚醚醚酮的粒径为1000目。
21.通过采用上述技术方案,可以将聚醚醚酮溶于各溶剂,便于后续使用。
22.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述无机化合物为磷酸铝、磷 酸锌、钼酸锌和磷钼酸锌中的一种或几种组合而成。
23.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的多样性。
24.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述助剂为研磨后的铁锰黑和 铜黑中的一种或两种组合而成。
25.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的多样性,当然, 也可以采用其他研磨后的无机黑染料。
26.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述硅酸化合物为硅酸锂和硅 酸钠中的一种或两种组合而成。
27.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的多样性。
28.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述醇类化合物为乙醇和甲醇 中的一种或两种组合而成。
29.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的多样性。
30.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述硝酸化合物为硝酸钴和硝 酸锆中的一种或两种组合而成。
31.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的可行性。
32.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述溶胶为硅溶胶和硅钛溶胶 中的
一种或两种组合而成。
33.通过采用上述技术方案,可按需使用,提高了涂料配比的合理性。
34.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
35.本发明中,锌、铝粉提高了涂料防腐能力,保证外观,引入钒化合物和聚 醚醚酮,耐高温性能显著提升,该水性涂料在追求传统油性外观的同时,降低 vocs含量,6微米厚度,耐腐蚀达到1000小时以上,同时可以将铝粉等量替换 为锡粉,外加经过研磨的铁锰黑、铜黑等无机黑染料助剂,便于对涂料进行调 色,较为合理。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式,对本发明进一步详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。
38.下面描述本发明的一些实施例提供的水性锌铝涂料的生产工艺。
39.实施例一:
40.本发明提供的水性锌铝涂料的生产工艺,水性锌铝涂料由a组分材料和b 组分材料生产而成,其中,
41.a组分材料由以下成分按照重量百分比组成:锌粉30-50%、铝粉2-10%、锡 粉1-3%、硅烷5-10%、无机化合物2-8%、聚乙二醇10-30%、乙醇1-2%、二丙二 醇1-5%、矿油精1-5%、助剂1-2%、偏钒酸钠1-5%、聚醚醚酮0.2-5%和表面活 性剂1-4%;
42.b组分材料由以下成分按照重量百分比组成:水40-70%、硅烷5-20%、磷钼 酸1-2%、硼酸1-2%、磷酸二氢铝5-10%、硅酸化合物1-5%、醇类化合物5-10%、 聚乙二醇1-5%、硝酸化合物0.5-5%和溶胶1-5%;
43.水性锌铝涂料的生产工艺为:
44.s1:取出按重量百分比的去离子水50-70%和偏钒酸钠15-35%,先溶解完全, 再加入硝酸,调节ph至4.0-4.5,制出钒钝化溶液,再按需对锌粉、铝粉和聚 醚醚酮进行预处理;
45.具体的,锌粉和铝粉的预处理方法为:将锌粉、铝粉,加入到钒钝化溶液 中,连续搅拌30分钟后过滤,同时将硅烷溶成水解液,将过滤出的锌粉、铝粉 在搅拌下加入硅烷水解液,而后在60度下,保温4小时,再进行过滤,烘干。
46.具体的,聚醚醚酮的预处理方法为:取出按重量百分比的40-60%聚醚醚酮 粉末、5-20%分散剂、5-20%润湿剂和5-20%悬浮剂,混合后连续搅拌8小时,其 中,聚醚醚酮的粒径为1000目。
47.s2:取出按照重量百分比准备好的a组分材料,依次向生产容器中加入聚 乙二醇、乙醇、二丙二醇、矿油精、助剂、表面活性剂和经过预处理的聚醚醚 酮,在1000-1200r/min高速分散搅拌下,加入无机化合物,缓和搅拌30分钟;
48.s3:加入预处理后的锌粉、铝粉,高速分散4小时,制备出a组分材料;
49.s4:取出按照重量百分比准备好的b组分材料,依次向生产容器中加入去 离子水、醇类化合物和硅烷,将生产容器内控制在60度下,保温4小时,而后 向生产容器中加入硼酸
搅拌溶解,溶解后进行降温,温度降至室温后,在搅拌 下加入磷钼酸、硝酸化合物、磷酸二氢铝、聚乙二醇、硅酸化合物和溶胶,继 续搅拌2小时,过滤,制备出b组分材料;
50.s5:配置使用,取出1重量份的a组分材料与1.33份的b组分材料,在500r/min的分散搅拌下,将b组分材料慢慢倒入a组分材料中,同时加入增稠 剂0.5%,连续搅拌72小时后,测粘度,而后在空气炉300-350度下,烘干20-40 分钟,烧结;
51.制成水性锌铝涂料,其中,将铝粉等量替换为锡粉,外加助剂生成的为黑 色涂料。
52.优选的,锌粉和铝粉为尺寸13-15微米的片状结构,提高防腐能力,保证 外观。
53.进一步的,无机化合物为磷酸铝、磷酸锌、钼酸锌和磷钼酸锌中的一种或 几种组合而成。
54.进一步的,助剂为研磨后的铁锰黑和铜黑中的一种或两种组合而成。
55.进一步的,硅酸化合物为硅酸锂和硅酸钠中的一种或两种组合而成。
56.进一步的,醇类化合物为乙醇和甲醇中的一种或两种组合而成。
57.进一步的,硝酸化合物为硝酸钴和硝酸锆中的一种或两种组合而成。
58.进一步的,溶胶为硅溶胶和硅钛溶胶中的一种或两种组合而成。
59.其中,硅烷、硅酮、磷酸铝、磷酸二氢铝,提高耐腐蚀性,结合剂作用, 增加锌铝粉与金属基体的结合力,磷钼酸、硅酸锂、硝酸钴、硅溶胶、硅钛溶 胶和偏钒酸钠为缓蚀剂、钝化剂,提高耐腐蚀效果,聚醚醚酮用于提高耐腐蚀、 抗摩擦、抗高温。
60.实施例二:
61.本发明提供的水性锌铝涂料的生产工艺,水性锌铝涂料由a组分材料和b 组分材料生产而成,其中,
62.a组分材料由以下成分按照重量百分比组成:锌粉30-50%、铝粉2-10%、硅 烷5-10%、无机化合物2-8%、聚乙二醇10-30%、乙醇1-2%、二丙二醇1-5%、矿 油精1-5%、偏钒酸钠1-5%、聚醚醚酮0.2-5%和表面活性剂1-4%;
63.b组分材料由以下成分按照重量百分比组成:水40-70%、硅烷5-20%、磷钼 酸1-2%、硼酸1-2%、磷酸二氢铝5-10%、硅酸化合物1-5%、醇类化合物5-10%、 聚乙二醇1-5%、硝酸化合物0.5-5%和溶胶1-5%;
64.无机透明水性锌铝面涂的生产工艺为:
65.s1:取出按重量百分比的去离子水50-70%和偏钒酸钠15-35%,先溶解完全, 再加入硝酸,调节ph至4.0-4.5,制出钒钝化溶液,再按需对锌粉、铝粉和聚 醚醚酮进行预处理;
66.具体的,锌粉和铝粉的预处理方法为:将锌粉、铝粉,加入到钒钝化溶液 中,连续搅拌30分钟后过滤,同时将硅烷溶成水解液,将过滤出的锌粉、铝粉 在搅拌下加入硅烷水解液,而后在60度下,保温4小时,再进行过滤,烘干。
67.具体的,聚醚醚酮的预处理方法为:取出按重量百分比的40-60%聚醚醚酮 粉末、5-20%分散剂、5-20%润湿剂和5-20%流平剂,混合后连续搅拌8小时,其 中,聚醚醚酮的粒径为1000目。
68.s2:取出按照重量百分比准备好的a组分材料,依次向生产容器中加入聚 乙二醇、乙醇、二丙二醇、矿油精、表面活性剂、经过预处理的聚醚醚酮、硅 酸锂和聚四氟乙烯,在1000-1200r/min高速分散搅拌下,加入无机化合物,缓 和搅拌30分钟;
69.s3:加入预处理后的锌粉、铝粉,高速分散4小时,制备出a组分材料;
70.s4:取出按照重量百分比准备好的b组分材料,依次向生产容器中加入去 离子水、醇类化合物和硅烷,将生产容器内控制在60度下,保温4小时,而后 向生产容器中加入硼酸搅拌溶解,溶解后进行降温,温度降至室温后,在搅拌 下加入磷钼酸、硝酸化合物、磷酸二氢铝、聚乙二醇、硅酸化合物和溶胶,继 续搅拌2小时,过滤,制备出b组分材料;
71.s5:配置使用,取出1重量份的a组分材料与1.33份的b组分材料,在 500r/min的分散搅拌下,将b组分材料慢慢倒入a组分材料中,同时加入按重 量占比的增稠剂0.5%,连续搅拌72小时后,测粘度,而后在空气炉300-350度 下,烘干20-40分钟,烧结;
72.制成无机透明水性锌铝面涂。
73.优选的,锌粉和铝粉为尺寸13-15微米的片状结构。
74.进一步的,无机化合物为磷酸铝、磷酸锌、钼酸锌和磷钼酸锌中的一种或 几种组合而成。
75.进一步的,硅酸化合物为硅酸锂和硅酸钠中的一种或两种组合而成。
76.进一步的,醇类化合物为乙醇和甲醇中的一种或两种组合而成。
77.进一步的,硝酸化合物为硝酸钴和硝酸锆中的一种或两种组合而成。
78.进一步的,溶胶为硅溶胶和硅钛溶胶中的一种或两种组合而成。
79.实施例三:
80.本发明提供的水性锌铝涂料的生产工艺,水性锌铝涂料由a组分材料和b 组分材料生产而成,其中,
81.a组分材料由以下成分按照重量百分比组成:锌粉30-50%、铝粉2-10%、硅 烷5-10%、无机化合物2-8%、聚乙二醇10-30%、乙醇1-2%、二丙二醇1-5%、矿 油精1-5%、助剂1-2%、偏钒酸钠1-5%、聚醚醚酮0.2-5%和表面活性剂1-4%;
82.b组分材料由以下成分按照重量百分比组成:水40-70%、硅烷5-20%、磷钼 酸1-2%、硼酸1-2%、磷酸二氢铝5-10%、硅酸化合物1-5%、醇类化合物5-10%、 聚乙二醇1-5%、硝酸化合物0.5-5%和溶胶1-5%;
83.水性锌铝涂料的生产工艺为:
84.s1:取出按重量百分比的去离子水50-70%和偏钒酸钠15-35%,先溶解完全, 再加入硝酸,调节ph至4.0-4.5,制出钒钝化溶液,再按需对锌粉、铝粉和聚 醚醚酮进行预处理;
85.具体的,锌粉和铝粉的预处理方法为:将锌粉、铝粉,加入到钒钝化溶液 中,连续搅拌30分钟后过滤,同时将硅烷溶成水解液,将过滤出的锌粉、铝粉 在搅拌下加入硅烷水解液,而后在60度下,保温4小时,再进行过滤,烘干。
86.具体的,聚醚醚酮的预处理方法为:取出按重量百分比的40-60%聚醚醚酮 粉末和15-40%分散剂,混合后连续搅拌8小时,其中,聚醚醚酮的粒径为1000 目。
87.s2:取出按照重量百分比准备好的a组分材料,依次向生产容器中加入聚 乙二醇、乙醇、二丙二醇、矿油精、助剂、表面活性剂、经过预处理的聚醚醚 酮、聚氨酯、丙烯酸、硅化合物和聚四氟乙烯,在1000-1200r/min高速分散搅 拌下,加入无机化合物,缓和搅拌30分钟;
88.s3:加入预处理后的锌粉、铝粉,高速分散4小时,制备出a组分材料;
89.s4:取出按照重量百分比准备好的b组分材料,依次向生产容器中加入去 离子水、醇类化合物和硅烷,将生产容器内控制在60度下,保温4小时,而后 向生产容器中加入硼酸搅拌溶解,溶解后进行降温,温度降至室温后,在搅拌 下加入磷钼酸、硝酸化合物、磷酸二氢铝、聚乙二醇、硅酸化合物和溶胶,继 续搅拌2小时,过滤,制备出b组分材料;
90.s5:配置使用,取出1重量份的a组分材料与1.33份的b组分材料,在 500r/min的分散搅拌下,将b组分材料慢慢倒入a组分材料中,同时加入增稠 剂0.5%,连续搅拌72小时后,测粘度,而后在空气炉300-350度下,烘干20-40 分钟,烧结;
91.制成黑色水性锌铝面涂。
92.优选的,锌粉和铝粉为尺寸13-15微米的片状结构,提高防腐能力,保证 外观。
93.进一步的,无机化合物为磷酸铝、磷酸锌、钼酸锌和磷钼酸锌中的一种或 几种组合而成。
94.进一步的,助剂为研磨后的铁锰黑和铜黑中的一种或两种组合而成。
95.进一步的,硅酸化合物为硅酸锂和硅酸钠中的一种或两种组合而成。
96.进一步的,醇类化合物为乙醇和甲醇中的一种或两种组合而成。
97.进一步的,硝酸化合物为硝酸钴和硝酸锆中的一种或两种组合而成。
98.进一步的,溶胶为硅溶胶和硅钛溶胶中的一种或两种组合而成。
99.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实 施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点 包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意 性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材 料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
100.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解, 在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、 替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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