一种抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合涂料及其生产制备领域，特别是一种抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]为了阻止金属锈蚀的发生、发展，不得不进行金属的除锈、防锈、防腐作业；防止金属腐蚀的方法很多，目前采用的金属防护方法可分为三类:一类是进行阳极氧化处理，即在金属表面形成一层几十微米的阳极氧化膜，但由于阳极氧化工艺能耗大，而且电解质溶液污染严重，难以处理，使得其应用受到限制；第二类是化学转化膜，即将金属零件浸泡在一定组分的溶液中，在一定的温度下依靠化学反应形成一层化学转化膜，现在应用最广泛的是铬酸盐化学氧化，但铬酸盐是一种致癌的毒性物质，世界环境保护组织已经限制使用铬酸盐和其它含铬酸盐化合物；第三类为有机涂层，即在金属表面涂覆一层有机涂层，以改善金属的外观和物理化学性能。
[0003]近年来人们开始将VCI材料用在金属表面的防腐技术；VCI，即气相缓释蚀剂又称挥发性缓蚀剂，在常温下自动挥发出的气体吸附在金属的表面上，能抑制金属的大气腐蚀，气相缓蚀剂不直接接触金属表面，可自发地吸附在被保护金属表面，形成一层保护膜，因此能使金属制品的表面、内腔、管道、沟槽甚至缝隙部分都能保护到，其防锈期长，操作简便，成本低，对环境没污染；VCI材料迎合了 “低碳”的发展趋势，针对传统的表面处理高污染、高成本的特点进行改进，该技术原用于航空机械的表面处理，后经本公司改进，应用于桥架等表面处理，起到环保、低耗的作用。
[0004]面对未来“低碳”的发展趋势，有机硅耐高温涂料行业其实早有准备；近年来，涂料行业一直致力于开发低污染、高固体份或无溶剂(包括粉末、光固化)涂料、水性涂料(有机硅耐高温漆)；开发低环境风险的防污技术和防污涂料；开发非铅、铬的防锈颜料及替代品开发钛白粉、氧化铁颜料的清洁生产工艺；积极制定涂料行业清洁生产工艺评价标准等，以推动涂料行业新工艺、新材料和新技术的发展。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法，该复合涂料由组合物A、组合物B及耐热填料组成，的组合物A、组合物B及耐热填料的重量比为1.5:1:1 ;
的组合物A按质量百分比包含以下组分:硼改性有机硅树脂:45-58%，硅丙树脂:10%-60%，氟化烷基硅酸酯:3-25%,环氧树脂:10%-60%，芥酸酰胺:0.5%_8%，聚乙烯腊:0.1%_5%，聚四氟乙烯:0-5%，硅油:0.1%-2%，接枝有机硅树脂:20-40%，铝粉:35-45%, #粉:25-30%，助剂:2-4%，以上之和为100% ； 其中，硼改性有机硅树脂为硼酸改性有机硅树脂或环氧改性硅硼树脂；
氟化烷基硅酸酯的制备步骤为:取10-60份28%硅酸乙酯投入反应釜中，搅拌缓缓投入2-25份的35%氟硅酸溶液，在25-80°C范围温度内反应1_5小时，形成氟化烷基硅酸酯；
的组合物B按质量百分比包含以下组分:金红石型钛白粉:13-25份，成膜助剂:4-15份，消泡剂:0.1-0.2份，分散剂;0.3-0.7份，防闪锈剂:0.1-0.2份，增韧剂:0.3-0.5份，润湿剂:2-6份，固化剂20-50份，消光剂:2-6份，增稠剂:5_10份，羟乙基纤维素:5_10份，pH调节剂一 5份，硅烷偶联剂:40-60份，复合稀土:0.5-1份，气相缓蚀剂:30-35份，无离子水:20-25份，触变剂:10-15份；
耐热颜填料包括:
纳米二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉且纳米二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉的质量比为1.5:1:1 ；
阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分:
空心玻璃微珠:2-6份，石墨:10-15份，黑碳化硅:20-35份，细晶氧化铝:25-30份，二硫化钼:5_10份，氧化锌:1-5份，滑石粉:3_6份；
石墨与一硫化钥具有良好的协同效应，两者以一定的比例混合使用能有效地提尚涂料的耐磨性能，减小磨损失重及摩擦系数，同时在涂料中加入一定量的三氧化二锑，可有效增强涂料涂层的硬度，并提高涂层的耐磨性；
纳米二氧化娃由于和基料的基本结构大致相同，粒径也较小，能够更好地填充到树脂基料的间隙中，甚至能够成为树脂基料网络结构一部分，对尚交联度的耐热体型结构有很好的补充作用，使得树脂在受热分解时可以形成一层耐热性能优良的Si02耐热保护层，阻止了内层树脂基料的继续分解，能够赋予漆膜更好的热稳定性；
该复合涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)组合物A的制备:按质量百分比取硼改性有机硅树脂与助剂投入到分散缸中搅拌，搅拌速度为400-500转/min，搅拌20_30min制得均匀的预混物；然后按质量百分比取铝粉在搅拌状态下加入制得的预混物中，然后再加入锌粉25-30%，调节转速为400-600转/min，搅拌25-50min，最后按质量百分比加入硅丙树脂、氟化烷基硅酸酯、环氧树脂、芥酸酰胺、聚乙烯腊、聚四氟乙烯、硅油、接枝有机硅树脂，转速为400-600转/min，搅拌25_50min，静置25-30min制得组合物A ；
(2)组合物B的制备:按质量百分比取气相缓蚀剂、无离子水投入分散缸中进行搅拌混匀，搅拌速度为250-300转/min，搅拌20_30min，然后在搅拌状态下加入固化剂、触变剂、分散剂，调节转速为400-450转/min，搅拌25_30min，最后加入金红石型钛白粉、成膜助剂、消泡剂、防闪锈剂、增稠剂、润湿剂、固化剂、消光剂、增韧剂、羟乙基纤维素、PH调节剂、硅烷偶联剂、复合稀土，调节转速为500-550转/min，搅拌25_30min，静置10_15min制得组合物B ；
(3)组合物A、B及耐热填料复合:将组合物A、组合物B及耐热填料按重量比为1.5:1:1混合均匀固化，得到抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料；
气相缓蚀剂是气相防锈材料的核心，目前市售常用气相缓蚀剂为有机胺及其盐类，特别是亚硝酸盐类，有机胺盐和亚硝酸盐接触就会生成亚硝胺，亚硝胺是一种致癌物质，再加上气相缓蚀剂挥发性大，在使用过程中容易被人吸入体内，本发明中使用的气相缓蚀剂为阳极型缓蚀剂，对碳钢、铜和黄铜表现出很好的缓蚀效果，且高效、低毒、环保； 双金属复合涂料是无毒无味环境友好型金属表面层，涂层光泽好，金属质感强，具有良好的装饰外观；该VCI双金属复合涂料与任何有机涂料可紧密结合，在VCI双金属复合涂料表面可覆涂各种有机涂料，可形成抗酸碱重腐蚀介质的表面防腐层；便于施工，前处理简便，无环境污染；涂料具有阴极保护作用，对金属表面轻微损伤有自修补作用；
VCI双金属涂料属于金属涂料，由于高性能气相缓蚀剂(VCI)对涂料起缓蚀作用，耐候性强，抗紫外线，无老化；采用的高性能气相缓蚀剂，对锌粉起缓蚀作用，减缓了锌粉的消耗，从而抑制了锌粉表面白色氧化锌的生成，提高了涂料的抗蚀寿命。
[0007]本发明进一步限定的技术方案是:
进一步的，前述的抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法，增韧剂为聚酰胺、羧基液体丁腈橡胶、聚壬二酸酐或聚氨酯中的一种。
[0008]前述的抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法，的触变剂为有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡或改性脲溶液中的一种；复合稀土按重量百分比包含以下成分:La:30-33%，Y: 16-18%，Sc: 13-15%，Gd:8-10%, Sm:9-11%, Pr: 18-20%，以上各组分之和为 100%。
[0009]前述的抗脱落耐腐蚀型双金属复合涂料的制备方法，硼酸改性有机硅树脂的制备方法为:
选取硼酸与硅树脂作为反应物，硼酸与硅树脂的质量比为9.1:1，水用量为硅树脂完全水解所需水用量的45%，在80-90°C下进行聚合反应，反应时间为4h，随后在390-410°C下受热3h，既得到硼酸改性有机硅树脂；
随着温度升高有助于硅树脂的缩聚；温度高于90°C时体系温度过高，局部过热，缩聚反应剧烈，出现絮凝现象，在85°C时的剩余乙氧基含量与90°C时的含量相差不大，体系的反应程度大致相当，且没有絮凝微胶化现象，在85°C温度条件下，制得的树脂在500°C时质量损失相差0.11%，在该温度条件下制得的树脂的耐热性更加。