抗腐蚀涂料组合物的制作方法_3

文档序号:9559957阅读:来源:国知局
剂。以液体形式施用的涂料组合物在工件表面变成薄膜,并粘合在该表面 上,或固化为干燥膜,通常经风干或通过加热或辐射作用干燥。
[0062] 除了金属颗粒以及(如果适用)甚至副族元素的盐或氧化物的残留物之外,在粘 合或固化于工件上的抗腐蚀涂层中还发现了它们的反应产物(来自例如金属颗粒与根据 本发明引入的含氧化合物之间的反应)、或最初与涂料和含氧化合物共同施用的液体的残 留物、或分别在粘结剂和含氧化合物之间的那些。例如,除了锌颗粒和高锰酸钾之外,在固 化或各自粘合的涂层中也发现了二氧化锰。
[0063] 本发明的细节将利用示例性实施方式在下文中详细解释。
【具体实施方式】
[0064] 与过渡金属的盐的使用相关的示例性实施方式
[0065] 根据本发明的涂料组合物至少包含金属颗粒、粘结剂及副族元素的含氧化合物。 本发明优选以液体形式在金属颗粒和粘结剂存在下使用过渡金属的酸的盐。下文详细说明 的根据示例性实施方式的涂料组合物,还可包含其他添加剂。各组分单独制备、根据预定的 重量百分比供应并合并成运输组分,只要各组分不发生对配制物的使用性能不利的反应即 可。根据预定的重量百分比将各组分合并为运输组分,简化了浸浴的最终生产,并因此避免 了在量取和合并独立的组分过程中的差错。
[0066] 如果下文中未指明量以不同方式计量,则重量%信息是相对于涂料组合物(即相 对于包括液体在内的所有组分的总和)而言的,用于涂覆金属工件的配制物由该涂料组合 物制备。
[0067] 示例性实施方式1
[0068] 对于本发明的抗腐蚀涂料组合物,首先制备组分I金属颗粒和组分II粘结剂。
[0069] 组分 I :
[0070] 用10重量%的石油溶剂将金属颗粒,这里为锌颗粒,研磨成浆料。铝颗粒(用高 沸点(沸点高于l〇〇°C )醇研磨,例如二丙撑二醇)、镁颗粒、锡颗粒、前述金属的混合物或 合金也可用作金属颗粒。
[0071] 组分 II:
[0072] 环氧硅烷低聚物,这里为双官能有机硅烷,缩水甘油基氧基丙基二乙氧基硅氧烷, 以固体含量为100重量%的无水形式提供。
[0073] 下文详述的其他独立的组分也分别独立制备。之后再从涂料组合物的各独立组分 或元素制成运输组分。如果运输组分的重量单位协调好之后使得每种运输组分分别使用一 个容器,以制备用于即时可用的涂料组合物的配制物是有利的。
[0074] 运输组分A
[0075] 将组分I和II在一起搅拌以生成运输组分A。因此,加入分别相对于运输组分A 的总重量的75重量%的金属颗粒和10重量%的粘结剂。加入6重量%的乙氧基化醇作为 润湿和分散添加剂。分散添加剂加速并稳定两组分I和II的混合。此外,还加入了作为液 体的9重量%的沸点更高的醇,这里为二丙撑二醇。
[0076] 运输组分B
[0077] 将润湿剂(琥珀酸二辛酯磺酸钠)、消泡剂(聚醚硅氧烷)及腐蚀防护颜料(钼酸 盐),以及用于调节pH值的试剂(磷酸)在水溶液中合并。相对于运输组分B的总重量,润 湿剂和消泡剂的含量分别为1重量%,使用2重量%的腐蚀防护颜料以及1. 5重量%的磷 酸。运输组分B的余量为水。
[0078] 运输组分A和运输组分B分别贡献了涂料组合物的65重量%和35重量%。
[0079] 运输组分C和D
[0080] 相对于运输组分A和B的固体含量,在将两运输组分A和B混合后,加入4重量% 的增稠剂(运输组分C)和2重量%的高锰酸钾(运输组分D)。该涂料组合物可被用于例 如喷雾、浸渍、流延或浸渍-离心涂覆方法。将每种一个容器的运输组分A、B、C和D按照下 文示例性实施方式2所述的方法在一起搅拌。至此抗腐蚀涂料组合物可随时使用,并且可 开始进行涂覆。
[0081] 至此制备了浸浴,并获得了其稳定性,也即用于用抗腐蚀涂料组合物对工件进行 计划的涂覆的适用性。通过检查施用到工件表面的涂层来确定该适用性。
[0082] 该稳定性(即浸浴的使用寿命一一在此期间可在工件上产生定性上不变的涂层) 可保持超过2周。
[0083] 示例性实施方式2
[0084] 此处描述8项实验,其是利用多种过渡金属的酸的盐进行的,以展示涂料组合物 稳定性的提高。如果没有其他说明,组合物及生产与示例性实施方式1中所述的涂料组合 物一致。
[0085] 如表1所示,将组分I (金属颗粒),这里为由锌片及锌铝合金片制成的浆料,和组 分II (粘结剂),这里为环氧硅烷低聚物,在有机溶剂(二丙撑二醇和1-硝基丙烷)的存在 下混合以形成运输组分A。金属颗粒和粘结剂之间并不会发生不利的反应,即使在长期储存 的情况下,并且可与下文所述的其他组分或元素一同混合以形成稳定的浸浴或稳定的配制 物,例如用于工件喷雾的配制物。
[0086] 根据表1的信息,将其他组分,例如消泡剂和用于调节pH值的试剂以及润湿剂,合 并以形成运输组分B。各种独立组分的重量百分比,以及运输组分的重量百分比,被设计为 可获得用于涂覆金属工件的稳定配制物,如果使用协调的容器大小和预定量的液体的话。
[0087] 运输组分B及各种添加剂或元素的重量百分比列于表1中。其包含:正磷酸,依实 验不同可为高度浓缩(85% )或高度稀释(0. 1% ),钠水玻璃(25 %溶液)用于调节pH值, 琥珀酸二辛酯磺酸钠作为润湿剂,以及聚醚硅氧烷共聚物作为消泡剂。
[0088] 根据本示例性实施方案,运输组分C由溶解于或分散于水中的增稠剂(这里为黄 原胶)组成。以1.5%的溶液使用黄原胶。增稠剂主要对在加入液体以用于制备上述配 制物期间的组分的粘度和行为起作用,并因此优选以单独的运输组分C来制备和运输增稠 剂,并作为上述配制物的最后一种组分混入。
[0089] 或者,运输组分中的组分还可以其他方式进行混合。例如,还可能与液体(优选 水)一同提供添加剂作为运输组分C,例如防腐剂、增稠剂、消泡剂和润湿剂。此时,组分B 将提供调节液体(优选水溶液)中的pH值所需要的化学品。
[0090] 作为本发明的优点,应当注意的是运输组分A、B和C具有良好的储存稳定性,并且 还适于长距离运输,例如从各独立组分的生产地到使用地。容易实现16周的储存期或可运 输性。换句话说,根据本发明的涂料组合物的生产可集中进行,并经长距离运输送达客户, 其利用浸浴或用于在金属工件上产生包含金属颗粒的腐蚀防护涂层(所谓"底漆")的其他 涂覆系统。
[0091] 不同于以前可用的硼化合物,组分III (运输组分D)不会被加入到运输组分A、B 或C之一中。可能的是,前述过渡金属的酸的盐的稳定化效果已被部署在运输组分A的储 存和运输期间,并在即时可用的配制物的生产期间被用尽。优选不将运输组分D在配制物 的其他组分之前进行混合、储存或运输。在生产期间直接将其加入,也即正好在使用配制物 之前。
[0092] 金属颗粒和粘结剂为用于金属工件的抗腐蚀涂料的必要膜形成元素。该涂料是通 过例如喷雾或在浸浴中浸渍来施用的,例如以浸渍-离心方法,其中通过对已浸渍工件进 行离心除去过量的涂覆剂。该涂覆剂可被风干,但还可能需要干燥工艺以将涂覆剂固化为 干燥薄膜并紧密的附着于工件表面。
[0093] 下文我们将介绍:运输组分的生产以及待从运输组分混合而得到的涂料组合物的 配制物,利用橡胶辊施用该配制物以进行实验。运输组分A的生产以如下方式进行:将金属 颗粒搅拌进以浆料形式提供的粘结剂中,例如利用溶解器。为了实现均匀分布,经常进行30 分钟至90分钟的搅拌;持续搅拌直至均质。运输组分B由易于混合的组分组成,利用桨式 搅拌机将各物质混合进所提供的水中。仅需要较短的搅拌时间,5分钟就足够了。以与运输 组分B相同的方式,搅拌运输组分C(增稠剂)以形成水溶液。
[0094] 将溶液装入容器,调整容器的大小以使每种运输组分使用一个容器,从而与水混 合以生产配制物。所述配制物优选通过将运输组分以如下顺序混合来生产:这里为运输组 分A、B、C。当需要更多液体以调整粘度时,则加入水。利用传统工具进行搅拌或混合,例如 桨式搅拌机。由于运输组分A中包含金属浆料,适当的做法是搅拌更长的总时间以将运输 组分A或所述配制物均质化。可以几乎任意的顺序混合运输组分;不过,适当的做法是将增 稠剂作为最后的组分加入,这样不会妨碍其他组分与液体的混合。组分III,即例如高锰酸 钾或钨酸钾,不需要进一步制备;可通过搅拌将它们直接加入到所述配制物中。不过,适当 的做法是在将盐搅拌进配制物期间检查配制物的温度,并且(如果适用)如果温度升高到 40Γ以上减慢将盐搅拌进配制物的速度。当根据本发明的盐在将其搅拌进配制物期间导致 配制物温度的升高时,适当的做法是搅拌约10小时以获得均匀、温度稳定的配制物。
[0095] 涂覆金属片。用橡胶辊将涂料组合物涂覆到金属片上。在300°C将涂料组合物干燥 30分钟。干燥且固化后的涂层的厚度(干燥薄膜厚度)为10 μπι。根据DIN EN ISO 9227 在中性盐喷雾试验中测试涂层
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