专利名称：不含铬酸盐的水性环氧抗蚀底漆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗蚀底漆，尤其是一种不含六价铬化合物的水性环氧抗蚀底漆。
背景技术：
结构合金，包括铝合金、钢等，常常用于航空、航海、汽车和其它领域。通常，这些合金都是通过涂布含抗蚀剂的底漆或者有机涂料来抵抗腐蚀的。结构合金的抗蚀底漆一般是采用六价的铬作为活性抗蚀剂颜料添加剂的溶剂基环氧底漆。这些底漆能够防腐依赖于六价铬。美国国家环境健康科学协会(NationalInstitute of Environmental Health Science)认为六价铬的所有形式都是第I类人体致癌物质。此外，联邦和州立法中规定要减少油漆和底漆中的六价铬挥发性有机物(VOC)含量，水性的和/或水可还原的树脂粘合剂受到了广泛的关注。于是，使用含有六价铬形式的抗蚀化合物受到了严格的规定和控制。在这些底漆中减少作为抗蚀添加剂的六价铬将是非常有好处的。
因此，本发明的主要目的是要提供一种不含六价铬的抗蚀底漆。
本发明的一个特别目的是提供一种前面提到过的水性环氧抗蚀底漆，它能非常有效地防止对结构金属合金的侵蚀。
本发明的另一目的是要提供一种前面提到过的抗腐蚀的水性环氧底漆，它对普通的腐蚀以及和点腐蚀都是有效的。
本发明其它目的和优点将在下文中描述。
发明内容
根据本发明，前面所述的目的和优点是很容易实现的。
本发明涉及一种包含水性环氧化物、固化剂和非铬酸盐抗腐蚀颜料的水性环氧抗蚀底漆。根据本发明，非铬酸盐抗腐蚀颜料包括与其它颜料增量剂等结合的非铬酸盐抗蚀颜料添加剂。非铬酸盐抗蚀颜料添加剂选自钼酸亚铈与钒酸铋、钼酸亚铈与钨酸锶、磷酸亚铈与钨酸锶、钒酸铋与钼酸铋和钨酸锶、以及它门的混合物。特别优选的非铬酸盐抗蚀底漆添加物是钼酸亚铈与钨酸锶。
具体实施例方式
本发明涉及一种不含铬的水性环氧抗蚀底漆，它包括水性环氧化物，固化剂和非铬酸盐抗蚀添加剂。
根据本发明，非铬酸盐抗腐蚀颜料包括(1)选自钼酸亚铈与钒酸铋、钼酸亚铈与钨酸锶、磷酸亚铈与钨酸锶、钒酸铋与钼酸铋和钨酸锶、以及它们的混合物的非铬酸盐抗蚀添加剂，和(2)选自二氧化钛，粘土或硅酸铝，碳酸钙，滑石或硅酸镁，氧化锌，和重晶石或硫酸钡的增量颜料。相对于最后的底漆组合物而言，非铬酸盐抗腐蚀颜料的量(即颜料总量，包括非铬酸盐抗蚀添加剂和增量颜料)为25wt％到60wt％，优选40-55wt％。非铬酸盐抗蚀添加剂的量相对于颜料组合物的总量而言为5-40wt％，优选25-35wt％。
在本发明的优选实施方案中，水性环氧抗蚀底漆包括选自二缩水甘油醚双酚A改性环氧化物的水性不挥发分散体的水性环氧化物，其中二缩水甘油醚双酚A改性环氧化物的每环氧化物重(WPE)值为450-700，粘度为12000-19000cps。在本发明的一个实施方案中，这一分散体基于中等分子量，其中分散体基于中等分子量的多官能度树脂分散体，这一树脂分散体在固化时形成具有很好的硬度和电阻(resistance)的高交联度聚合物。在另一个实施方案中，这一分散体基于高分子量环氧树脂的半固态标准双酚A环氧树脂的水分散体。相对于最后的底漆组合物而言，水性环氧化物的量在5-50wt.％之间，优选15-30wt.％。
根据本发明，固化剂选自水性的或水可还原改性的胺，或胺值为300-450的聚酰胺胺加合物。在本发明的一个优选实施方案中，固化剂进一步包括疏水固化剂，这一憎水固化剂可以在抗腐蚀过程中抵抗水的侵蚀。相对于最后的底漆组合物而言该固化剂的量为2-20wt.％，优选5-15wt.％。
本发明所述的无铬酸盐水性环氧抗蚀底漆对防止金属基材特别是铝合金、合金钢、不锈钢、高强度不锈钢合金等的普通腐蚀和点腐蚀用途显著。本发明的无铬酸盐水性环氧化物的应用在以下所有的工业中都是有效的，这些工业包括航空工业，汽车工业，建筑工业，包装工业，电子工业，HBAC，以及航海工业。
本发明所述的无铬酸盐水性环氧抗蚀底漆的抗腐蚀性质将在下面的实施例中做出清楚的描述。
实施例如表1所示，制备出了四种水性环氧底漆组合物。使用铝表面来评估这些底漆的抗腐蚀性质。在涂布底漆之前，铝表面事先用磷酸阳极化或者鼓风。按照ASTM117的要求将测试试样暴露于喷盐(salt spray)试验下。接下来评估试样的腐蚀和点蚀信号，并且根据MIL-H-85582与基于标准铬酸锶的环氧底漆比较。相对于含铬酸盐的底漆，评价了本发明的水性环氧底漆的抗腐蚀性质。虽然这四种底漆并没有表现出可与含铬酸盐的底漆相比的防腐蚀性质，但是这些底漆在防腐蚀的同时没有构成对健康的威胁。
表1水性环氧底漆
应该理解，本发明并不局限于这里描述和说明的内容，这里说明的仅仅是实施本发明的最佳方式，而且这些说明也容易随着状态、大小、各个部分的编排以及操作的细节的变化而发生变化。本发明意图是要包括符合本发明的精神，在本发明权利要求限定范围内的所有这样的改变。
权利要求
1.一种水性环氧抗蚀底漆，包含水性环氧化物；固化剂；和含非铬酸盐的抗腐蚀颜料。
2.根据权利要求1的底漆，其中，所述水性环氧化物选自二缩水甘油醚双酚A改性环氧化物的水性非挥发性分散体，其中二缩水甘油醚双酚A改性环氧化物的每环氧化物重量(WPE)值为450-700，粘度为12000-19000cps。
3.根据权利要求2的底漆，其中，所述分散体基于中等分子量的多官能树脂分散体，这一树脂分散体固化时形成具有良好硬度和电阻的高交联度聚合物。
4.根据权利要求2的底漆，其中，所述的分散体基于半固态标准双酚A环氧树脂的水分散体，其中环氧树脂是高分子量环氧树脂。
5.根据权利要求2的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，所述的水性环氧化物的量为5-50重量％。
6.根据权利要求2的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，所述的水性环氧化物的量为15-30重量％。
7.根据权利要求1的底漆，其中，固化剂选自水性或水可还原改性的胺，或者胺值为300-450的聚酰胺胺加合物。
8.根据权利要求7的底漆，其中，固化剂进一步包括一种能增强防水和抗腐蚀性的疏水固化剂。
9.根据权利要求7的底漆，其中，相对于最后的底漆组合物，所述固化剂的量为2-20重量％。
10.根据权利要求7的底漆，其中，相对于最后的底漆组合物，所述固化剂的量为5-15重量％。
11.根据权利要求1的底漆，其中非铬酸盐抗腐蚀颜料包括一种选自钼酸亚铈与钒酸铋、钼酸亚铈与钨酸锶、磷酸亚铈与钨酸锶、钒酸铋与钼酸铋和钨酸锶、以及它们的混合物的非铬酸盐抗腐蚀颜料添加剂和增量颜料。
12.根据权利要求11的底漆，其中，非铬酸盐抗蚀添加剂是钼酸亚铈与钨酸锶。
13.根据权利要求11的底漆，其中，相对于总的颜料组合物，非铬酸盐抗蚀添加剂的量为15-40重量％。
14.根据权利要求11的底漆，其中，相对于总的颜料组合物，非铬酸盐抗蚀添加剂的量为25-30重量％。
15.根据权利要求11的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，非铬酸盐抗腐蚀颜料的量为25-60重量％。
16.根据权利要求11的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，非铬酸盐抗腐蚀颜料的量为40-55重量％。
17.根据权利要求13的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，非铬酸盐抗腐蚀颜料的量为25-60重量％。
18.根据权利要求14的底漆，其中，相对于最终的底漆组合物，非铬酸盐抗腐蚀颜料的量为40-55重量％。
全文摘要
一种水性环氧抗蚀底漆，包括水性环氧化物，固化剂，和含非铬酸盐的抗腐蚀颜料。
文档编号C09D177/00GK1506422SQ200310123178
公开日2004年6月23日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月29日
发明者P·P·巴蒂亚, P P 巴蒂亚 申请人:联合工艺公司