本发明公开了一种环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层的制备方法，属于涂层制备技术领域。
背景技术：
金属的腐蚀，是金属受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象。金属的腐蚀遍及国民经济各个领域，给国民经济带来了巨大的损失。腐蚀给人类带来巨大的损失，全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量的20%-40%，约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6倍，在中国，由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上，占国民生产总值的4%。实践证明，采用涂料对金属进行腐蚀防护是最有效、最经济、应用最普遍的方法。
金属防腐涂料可广泛应用于埋地管道外壁、各种化工设备金属上、污水处理金属、航天金属防腐、液体贮罐和底板，处于水下和干湿交替环境的钢结构、混凝土防腐蚀涂装。传统的金属防腐涂料大多以溶剂为介质，溶剂挥发后留下坚硬的树脂及颜填料形成保护涂层。然而溶剂型防腐涂料由于需要大量使用溶剂，在施工过程中会产生有害的废溶剂、废气甚至涂层干燥后很长时间内还会释放有害的可挥发性有机物，污染环境，损害人体健康，因此，对金属防腐涂料的研究就显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对传统的金属防腐涂层在施工过程中会产生有害的废溶剂、废气甚至涂层干燥后很长时间内还会释放有害的可挥发性有机物，污染环境，损害人体健康的问题，提供一种环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层的制备方法。本发明用硅烷偶联剂水解液与高铝锌基合金粉共混，添加适量缓蚀剂制备出高耐蚀性的铝锌基环保合金涂料，并通过硝酸银、氢氧化钠和硬脂酸在乙醇与水的混合液中反应得到硬脂酸银，然后在无水醇中分散后得到可喷涂的硬脂酸银分散液，在金属基材表面经脱脂，机械抛丸后，用二涂二烘法将高铝锌基环保合金涂料涂覆在基材表面，通过片状锌铝合金粉平行搭接，层层叠加组成屏蔽涂层，再在其之上喷涂一层硬脂酸银超疏水表面，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，称取4～6份甲醇，加入12～18份去离子水中，以400～500r/min搅拌20～30min，用质量分数为1%乙酸溶液调节pH为5.0～5.5，加入4～6份硅烷偶联剂AC66，0.1～0.2份乙二醇，1.0～1.2份磷钼酸钠，继续搅拌3～5h，得硅烷水解液；
（2）按重量份数计，称取7.5～8.0份乙二醇，2.0～2.5份非离子表面活性剂Tween20，0.05～0.10份消泡剂道康宁，加入50～55份去离子水中，以500～600r/min搅拌20～30min，加入20～25份铝含量为55%片状锌铝合金粉，继续搅拌至粉浆分散均匀，加入上述硅烷水解液，0.1～0.2份增稠剂羟乙基纤维素醚，继续搅拌5～8h，得高铝锌基环保合金涂料，备用；
（3）按重量份数计，称取15～18份硬脂酸，加入20～25份质量分数为50%乙醇溶液中，在40～42℃下加热至硬脂酸完全溶解，加入50～52份质量分数为4.5%氢氧化钠溶液，以300～400r/min搅拌30～40min后，以1mL/min滴加质量分数为10%硝酸银溶液至不再有沉淀产生，继续搅拌3～4h，抽滤，用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤渣3～5次后，将滤渣置于60～65℃干燥箱中干燥1～2h，取出，加入300～400份无水乙醇中，用300W超声波超声分散15～20min，得硬脂酸银悬浮液；
（4）将金属基材浸泡在质量分数为3%氢氧化钠溶液中，超声清洗5～10min脱脂，用去离子水洗涤2～3次，再用无水乙醇洗涤1～2次，并对其机械抛丸至露出新鲜金属表面，将上述步骤（2）制备的高铝锌基环保合金涂料喷涂在金属基材表面，在270～290℃下烘烤20～30min后，进行二次喷涂，继续烘烤20～30min后冷却至室温，并用上述硬脂酸银悬浮液喷涂在基材表面，自然风干，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
本发明制备的环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层，经过性能实验测试，在60～100天内，其耐酸、耐高温、耐光照、耐盐雾、耐潮湿性能均达到了98~99%，能够在各种极端条件下发挥很好的防护作用。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在生产环节、储存环节至使用环节，无任何有害废溶剂、废气及释放有害的可挥发性有机物产生，均为绿色环保，对人体无害；
（2）本发明操作简便，制得的涂层耐磨、耐腐蚀性强，涂覆在各种金属基材表面能有效保护材料。
具体实施方式
首先按重量份数计，称取4～6份甲醇，加入12～18份去离子水中，以400～500r/min搅拌20～30min，用质量分数为1%乙酸溶液调节pH为5.0～5.5，加入4～6份硅烷偶联剂AC66，0.1～0.2份乙二醇，1.0～1.2份磷钼酸钠，继续搅拌3～5h，得硅烷水解液；再按重量份数计，称取7.5～8.0份乙二醇，2.0～2.5份非离子表面活性剂Tween20，0.05～0.10份消泡剂道康宁，加入50～55份去离子水中，以500～600r/min搅拌20～30min，加入20～25份铝含量为55%片状锌铝合金粉，继续搅拌至粉浆分散均匀，加入上述硅烷水解液，0.1～0.2份增稠剂羟乙基纤维素醚，继续搅拌5～8h，得高铝锌基环保合金涂料，备用；然后按重量份数计，称取15～18份硬脂酸，加入20～25份质量分数为50%乙醇溶液中，在40～42℃下加热至硬脂酸完全溶解，加入50～52份质量分数为4.5%氢氧化钠溶液，以300～400r/min搅拌30～40min后，以1mL/min滴加质量分数为10%硝酸银溶液至不再有沉淀产生，继续搅拌3～4h，抽滤，用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤渣3～5次后，将滤渣置于60～65℃干燥箱中干燥1～2h，取出，加入300～400份无水乙醇中，用300W超声波超声分散15～20min，得硬脂酸银悬浮液；最后将金属基材浸泡在质量分数为3%氢氧化钠溶液中，超声清洗5～10min脱脂，用去离子水洗涤2～3次，再用无水乙醇洗涤1～2次，并对其机械抛丸至露出新鲜金属表面，将上述步骤制备的高铝锌基环保合金涂料喷涂在金属基材表面，在270～290℃下烘烤20～30min后，进行二次喷涂，继续烘烤20～30min后冷却至室温，并用上述硬脂酸银悬浮液喷涂在基材表面，自然风干，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
实例1
首先按重量份数计，称取4份甲醇，加入12份去离子水中，以400r/min搅拌20min，用质量分数为1%乙酸溶液调节pH为5.0，加入4～6份硅烷偶联剂AC66，0.1份乙二醇，1.0份磷钼酸钠，继续搅拌3h，得硅烷水解液；再按重量份数计，称取7.5份乙二醇，2.0份非离子表面活性剂Tween20，0.05份消泡剂道康宁，加入50份去离子水中，以500r/min搅拌20min，加入20份铝含量为55%片状锌铝合金粉，继续搅拌至粉浆分散均匀，加入上述硅烷水解液，0.1份增稠剂羟乙基纤维素醚，继续搅拌5h，得高铝锌基环保合金涂料，备用；然后按重量份数计，称取15份硬脂酸，加入20份质量分数为50%乙醇溶液中，在40℃下加热至硬脂酸完全溶解，加入50份质量分数为4.5%氢氧化钠溶液，以300r/min搅拌30min后，以1mL/min滴加质量分数为10%硝酸银溶液至不再有沉淀产生，继续搅拌3h，抽滤，用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤渣3次后，将滤渣置于60℃干燥箱中干燥1h，取出，加入300份无水乙醇中，用300W超声波超声分散15min，得硬脂酸银悬浮液；最后将金属基材浸泡在质量分数为3%氢氧化钠溶液中，超声清洗5min脱脂，用去离子水洗涤2次，再用无水乙醇洗涤12次，并对其机械抛丸至露出新鲜金属表面，将上述步骤制备的高铝锌基环保合金涂料喷涂在金属基材表面，在270℃下烘烤20min后，进行二次喷涂，继续烘烤20min后冷却至室温，并用上述硬脂酸银悬浮液喷涂在基材表面，自然风干，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
本发明制备的环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层，经过性能实验测试，在60天内，其耐酸、耐高温、耐光照、耐盐雾、耐潮湿性能均达到了98%，能够在各种极端条件下发挥很好的防护作用。
实例2
首先按重量份数计，称取5份甲醇，加入15份去离子水中，以450r/min搅拌25min，用质量分数为1%乙酸溶液调节pH为5.3，加入5份硅烷偶联剂AC66，0.15份乙二醇，1.1份磷钼酸钠，继续搅拌4h，得硅烷水解液；再按重量份数计，称取7.8份乙二醇，2.3份非离子表面活性剂Tween20，0.08份消泡剂道康宁，加入53份去离子水中，以550r/min搅拌25min，加入23份铝含量为55%片状锌铝合金粉，继续搅拌至粉浆分散均匀，加入上述硅烷水解液，0.15份增稠剂羟乙基纤维素醚，继续搅拌7h，得高铝锌基环保合金涂料，备用；然后按重量份数计，称取17份硬脂酸，加入23份质量分数为50%乙醇溶液中，在41℃下加热至硬脂酸完全溶解，加入51份质量分数为4.5%氢氧化钠溶液，以350r/min搅拌35min后，以1mL/min滴加质量分数为10%硝酸银溶液至不再有沉淀产生，继续搅拌3.5h，抽滤，用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤渣4次后，将滤渣置于63℃干燥箱中干燥1.5h，取出，加入350份无水乙醇中，用300W超声波超声分散18min，得硬脂酸银悬浮液；最后将金属基材浸泡在质量分数为3%氢氧化钠溶液中，超声清洗8min脱脂，用去离子水洗涤2.5次，再用无水乙醇洗涤1.5次，并对其机械抛丸至露出新鲜金属表面，将上述步骤制备的高铝锌基环保合金涂料喷涂在金属基材表面，在280℃下烘烤25min后，进行二次喷涂，继续烘烤25min后冷却至室温，并用上述硬脂酸银悬浮液喷涂在基材表面，自然风干，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
本发明制备的环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层，经过性能实验测试，在80天内，其耐酸、耐高温、耐光照、耐盐雾、耐潮湿性能均达到了98%，能够在各种极端条件下发挥很好的防护作用。
实例3
首先按重量份数计，称取6份甲醇，加入18份去离子水中，以500r/min搅拌30min，用质量分数为1%乙酸溶液调节pH为5.5，加入6份硅烷偶联剂AC66，0.2份乙二醇，1.2份磷钼酸钠，继续搅拌5h，得硅烷水解液；再按重量份数计，称取8.0份乙二醇，2.5份非离子表面活性剂Tween20，0.10份消泡剂道康宁，加入55份去离子水中，以600r/min搅拌30min，加入25份铝含量为55%片状锌铝合金粉，继续搅拌至粉浆分散均匀，加入上述硅烷水解液，0.2份增稠剂羟乙基纤维素醚，继续搅拌8h，得高铝锌基环保合金涂料，备用；然后按重量份数计，称取18份硬脂酸，加入25份质量分数为50%乙醇溶液中，在42℃下加热至硬脂酸完全溶解，加入52份质量分数为4.5%氢氧化钠溶液，以400r/min搅拌40min后，以1mL/min滴加质量分数为10%硝酸银溶液至不再有沉淀产生，继续搅拌4h，抽滤，用质量分数为50%乙醇溶液洗涤滤渣5次后，将滤渣置于65℃干燥箱中干燥2h，取出，加入400份无水乙醇中，用300W超声波超声分散20min，得硬脂酸银悬浮液；最后将金属基材浸泡在质量分数为3%氢氧化钠溶液中，超声清洗10min脱脂，用去离子水洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，并对其机械抛丸至露出新鲜金属表面，将上述步骤制备的高铝锌基环保合金涂料喷涂在金属基材表面，在290℃下烘烤30min后，进行二次喷涂，继续烘烤30min后冷却至室温，并用上述硬脂酸银悬浮液喷涂在基材表面，自然风干，得环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层。
本发明制备的环保型高铝锌/硬脂酸银复合涂层，经过性能实验测试，在100天内，其耐酸、耐高温、耐光照、耐盐雾、耐潮湿性能均达到了99%，能够在各种极端条件下发挥很好的防护作用。