专利名称：无铬金属防腐涂料、制备方法及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种非电解性的金属防腐涂料、制备方法及使用方法，尤其是
涉及一种不含铬及其他类重金属Cd、 Hg和Pb的防腐涂料，属于不含铬的防
腐涂料领域。
背景技术：
非电解性锌铬涂料(以下简称锌铬涂料)是目前国内外流行的有利于环保， 使金属表面具有高防腐能力的一种新型的防腐涂料。它的防腐原理是采用铬 盐中的Cr6+来钝化涂料中的锌、铝片，提高锌、铝片的自身防腐能力，经过 3(XrC烘烤，氧化还原反应形成无定形nGr203 mGr03复合盐，和锌铝片层叠 覆盖在金属表面，以使在仅有6-8um的厚度膜层条件下，就能在中性盐雾 1000h条件下，基体不产生红锈。同时它还有无氢脆，能与多种镀、涂种的 膜层结合的优点。然而，在锌铬涂料中含有Cr"和Cr3+，而06+是一种重污染 的致癌物质，尽管锌铬涂料的工艺操作，是一个全封闭的过程，涂料不排放， 可以严格控制，但是涂料所使用的容器，极少量的废液，在管理不当时，仍 有污染环境的危险。因此彻底杜绝使用Cr6+钝化涂料中的锌、铝片，势在必 行。
本申请拟提供一种无铬金属防腐涂料就是一种不含铬及其他类重金属 Cd、 Hg和Pb的防腐涂料。为此选用了适量的有机硅偶联剂和高百分比量的 锌铝片结合，达到也是在较薄层的涂层形成高效防腐电化学保护膜层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不含铬及其他类重金属Cd、Hg和Pb的防腐涂 料及其使用方法。
本发明所提供的不含铬及其他类重金属Cd、Hg和Pb的防腐涂料是一种具 备高耐蚀性的水性环保涂料。
由于本发明是选用低沸点的有机醇，因而固化温度相对较低，节约了大量 能源。
本发明中应用一定比例的锌铝片，因此具有较好的导电性能，电阻率《
3. 5X10—4Q 。
本发明为完成上述的技术要求所实施的技术方案无铬金属防腐涂料，
由A、 B两组分混合而成。其质量百分比分别为 A组分
35. 5-39. 7% 10. 2-14. 8% 27. 8-31. 8% 14. 8-18. 8% 1. 8-2. 2% 1. 1—1. 5%
73-77% 23-27。/0
i，最佳方案为1.5:1
锌片 铝片
低沸点的混合型有机醇 水溶性有机硅 非离子型表面活性剂 分散剂
B组分
低沸点的混合型有机醇 粘水
A/B的质量比可以是1.4-1.6 本发明的制作方案是
A组分按比例将锌、铝片、水溶性有机醇、分散剂和非离子表面活性 剂，放入搅拌器中混合，充分搅拌6-8小时，然后置于轧辊机碾挤成浆料备 用。
按比例称重上述浆料与有机硅偶联剂用机械搅拌机混合搅拌10-15分 钟，均匀即可。
以上浆料即是A料。静置2 — 5天， 一般静置2-3天用为最好。保质期为 6个月。
将静置2-5天后的A组分与B组分铵1. 6:1 1. 4:1的质量比混合。 其中，所述的低沸点混合型有机醇为丙二醇、甲醇和乙醇中的任意两种或三 种的混合型有机醇。
所述的分散剂为聚醚改性二甲基硅氧垸或硬脂酸锌。
所述的有机硅为硅垸偶联剂。
所述的非离子型活性剂为聚丙二醇的环氧乙烷加成物或垸基酚聚氧乙烯醚。
所述的涂料中的锌铝片，必须形状是片状的，规格大小，片径在15-40 "m，片厚在O. 2-0. 5um。
所述的锌铝片的含量占涂料质量百分树为28-32%,以此保证涂层具有良 好的导电性。
所述的粘水为含1 1.5% (质量百分数)的增粘剂的去离子水，增粘剂 为羟基纤维素或甲基纤维素。
所述的涂料中需保证8-12%的有机硅含量，它可以抑制锌铝片在离子水 中的氧化反应。
所述的涂料形膜后，是用二涂二烘的工艺条件下加以保证，涂覆量在 250-300mg/dm2，原则上第一次涂覆后不允许有漏涂现象存在。烘烤温度为 200 250°C，欲防腐的金属基体材料为碳素钢零件或铸铁件。
由此可见，本发明提供的一种无铬金属防腐涂料，特征在于
① 不含Cr、 Cd、 Hg、 Pb重金属及其他离子态的物质存在；
② 无络金属防腐涂料中是以锌、铝片金属为主的非电解性的水性涂料。
③ 无铬金属防腐涂料形膜是在220-250。C烘烤温度下完成，节约大量能 源。
④ 无铬金属防腐涂料形膜后，涂复量在250-300mg/dm2，耐中性盐雾能力 》500h。
⑤ 无络金属防腐涂料形膜后，导电性能好，电阻值《3.5X10—4Q。
⑥ 无铬金属防腐涂料中含有一定量的有机硅。
⑦ 本发明提供的无络金属防腐涂料其防腐性能具有含铬防腐涂料相似的 防腐特性。
具体实施例方式
下面通过具体实施例，以进一步说明本发明的实质性特点和显著特点。 实施例1
提供的防腐涂料由A、 B两组分混合而成，A、 B两组分的质量比为1.5:1， 其中，A组分由锌片、铝片、水溶性有机醇、硅烷偶联剂、非离子型表面活
性剂以及分散剂组成，其中锌片和铝片的片径为15 40 " m，片厚为0. 3 0. 4 um，具体组成是锌片38%、铝片12.5%、低沸点的混合型有机醇30Q^，它
们为丙二醇、甲醇或乙醇、有机硅16%，非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧 乙烯醚，加入量2.0%，分散剂为硅脂酸锌占1.5%;
B料按有机醇质量百分数75%和25%粘水混合制成，应先将锌片、铝片、 水溶性有机醇、分散剂和非离子型表面活性剂在搅拌器中搅拌6—8小时，然 后置于轧辊机碾挤成浆料，最后再与有机硅混合搅拌，静置2天厚与B料按 A/B = 1.5:l的质量比混匀。
由本实施例制成的无络金属防腐涂料具有较好的导电性能，电阻率《3. 5 X 10—4，且在碳素钢或铸铁基体上形膜厚耐中性盐腐能力》500h。
实施例2
A/B的质量比为1.6:1，其余同实施例l。 实施例3
A/B的质量比为1.4:1，其余同实施例l。
权利要求
1、一种无铬金属防腐涂料，其特征在于它是由A、B两组分按1.6∶1～1.4∶1质量比混合组成，其中A组分的质量百分为锌片35.5～39.7％铝片10.2～14.8％低沸点的混合型有机醇27.8～31.8％水溶性有机硅偶联剂 14.8～18.8％非离子型表面活性剂 1.8～2.2％分散剂 1.1～1.5％B组分的质量百分为低沸点的混合型有机醇73～77％粘水23～27％所述的锌片或铝片以片状形式存在，片径为15～40μm；所述的低沸点的混合型有机醇为丙二醇、甲醇和乙醇中的任意两种或三种；所述的分散剂为聚醚改性二甲基硅氧烷或硬脂酸锌；所述的有机硅为硅烷偶联剂；所述的非离子型表面活性剂为聚丙二醇的环氧乙烷加成物或烷基酚聚氧乙烯醚；所述的粘水为含质量百分数为1～1.5％增粘剂的去离子水，所述的增粘剂为羟基纤维素或甲基纤维素。
2、 按权利要求1所述的无铬金属防腐涂料，其特征在于A、 B两组分的 质量比为1.5: 1。
3、 按权利要求1所述的无铬金属防腐涂料，其特征在于所述的锌片或铝 片的片厚为0.2~0.5pm。
4、 按权利要求1所述的无铬金属防腐涂料，其特征在于涂料中锌铝片的 含量占涂料的质量百分数为28~32%。
5、 制备如权利要求1 4中任一项所述的无铬金属防腐涂料的方法，其 特征在于 (1) 首先，按A组分中的锌片、铝片、低沸点的混合型有机醇、非离 子型表面活性剂和分散剂称量后放入搅拌机中混合；(2) 然后将步骤1的混合物置于钆锟机碾机成浆料；(3) 按比例称重将步骤2制成的浆料与硅垸偶联剂机械搅拌机混合搅拌10~15分钟，制备成A组分，静置2 5天；(4) 按B组分中的低沸点的混合型有机醇和粘水混合；(5) 将静置2~5天后的A组分与B组分按1.6:1 1.4:1质量比混合而成。
6、 按权利要求5所述的无铬金属防腐涂料的制备方法，其特征在于步骤 (1 )中搅拌机中搅拌时间为6~8小时。
7、 按权利要求5所述的无铬金属防腐涂料的制备方法，其特征在于步骤 (3)制备的A组成静置2 5天。
8、 按权利要求5或7所述的无铬金属防腐涂料的制备方法，其特征在于 所制备的A组成静置2 3天。
9、 使用如权利要求1~4任一项所述的无铬金属防腐涂料的方法，其特 征在于在欲防腐的金属基体材料上形膜后用二涂二烘工艺，涂覆量在 250 300mg/dm2，第一次涂覆后不允许有漏涂现象，烘烤温度为200~250°C 。
10、 按权利要求9所述的无铬金属防腐涂料的使用方法，其特征在于所 述的金属基体材料为碳素钢或铸铁件。
全文摘要
本发明涉及一种无铬金属防腐涂料、制备方法及使用方法，其特征在于所述的涂料由A、B两组分按1.6∶1～1.4∶1的质量比混合而成。其中A组分由锌片、铝片、非离子型表面活性剂、有机硅、低熔点的混合型有机醇和分散剂组成。所述的B组成是由低沸点的混合型有机醇和粘水组成。所提供的防腐涂料不含铬及不含其Cd或Hg重金属元素而具有通常含铬防腐涂料具有相当的防腐特性。
文档编号B05D7/14GK101338091SQ20081004174
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者汪庆年 申请人:上海达克罗涂复工业有限公司