[发明专利]一种无铬达克罗涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无铬达克罗涂料，属金属防腐技术领域。

背景技术

钢铁腐蚀每年都会直接导致大量的事故或形成事故隐患，造成巨大的经济损失，严重影响国家经济发展和安全。如何能提供持久的耐腐蚀性力也就成为研究的热点。传统的表面处理采用镀锌和热浸锌的方式，但这两种工艺都存在环境污染严重，不耐高温(在高于70℃时即出现裂痕，防腐性能大幅下降)，抗腐蚀能力不足、不适合在恶劣环境下使用，前处理采用酸除锈使工件因产生氢脆而强度下降等缺陷。1980年后，一种以鳞片状锌粉、铝粉，铬酐和有机还原剂组成的金属防腐涂料，即达克罗涂料的出现让人们看到了新的希望。凭借其环保的闭路循环加工工艺，强耐腐蚀性能(是电镀锌的7～10倍)，无氢脆，耐高温，具有高渗透性等优点，迅速得到广泛应用。但在涂层中残留的铬酐会在使用过程中缓慢释放到环境中。由于铬的高致癌性和强毒性，该涂层对人和环境都有一定的潜在危害，因此欧美各国纷纷出台法规，严格限制达克罗涂层中铬的含量。在此背景下，无铬达克罗技术应运而生。国外已有日本的Geomet和德国的Delta研制成功并获得产业化。这两种涂料消除了传统达克罗中的铬，但涂层的耐候性与耐腐蚀性能与传统达克罗相比都有所下降，且须与另一层有机封闭涂层搭配使用，大大增加了涂层成本。因此研制一种成本低廉、耐腐蚀性能高的无铬达克罗一直是国内外研究的热点。在我国新型达克罗涂层技术也已列入机械工业部“清洁生产技术”的重点项目。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、耐腐蚀及耐候能力强，环保性能强的无铬达克罗涂料。

一种无铬达克罗涂料，其特征在于，由以下组分组成：

A组分由锌粉、铝粉、去离子水和分散剂按重量比0.3～2∶0～1.5∶6～8∶0.01～0.03混合；

B组分由磷酸盐、增稠剂、三聚磷酸钠按重量比9～10∶0.5～1.5∶0～1混合；

C组分由聚合引发剂、pH调节剂、成膜助剂按重量比6～8∶0.8～3∶0.3～3混合；

将组分B和组分C按重量比3～5∶1.5～2.4的混合物再按重量比1∶16～32与组分A混合，搅拌均匀，pH3.5～5.5。

优选的，所述A组分中的锌粉、铝粉呈鳞片状，厚度≤0.35μm，直径为4μm～15μm。

优选的，所述A组分中的分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂；更优的，分散剂为十二醇聚氧乙烯醚或十六醇聚氧乙烯醚。

优选的，所述B组分中的磷酸盐由氢氧化铝与85wt％磷酸按重量体积比0.6～1.2∶1.1～3.0(Kg/L)配制而成。

优选的，所述B组分中的增稠剂是水溶性的纤维素醚；更优的，所述的增稠剂为甲基纤维素醚(MC)或羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)。

优选的，所述C组分中的聚合引发剂选自35wt％双氧水和/或高锰酸钾。

优选的，所述C组分中的pH调节剂是锌及碱土金属的氧化物或氢氧化物；更优的，所述的pH调节剂为氧化锌、氧化钙或氢氧化钙。

优选的，所述C组分中的成膜助剂为聚乙二醇。

上述试剂均为市场销售的产品。

原理和使用方法：

涂料在固化过程中发生如下反应：

2Al(H₂PO₄)₃＝＝Al₂(H₂P₂O₇)₃+3H₂O

Al₂(H₂P₂O₇)₃＝＝2AlH₂P₃O₁₀+H₂O

Al(OH)₃+H₃PO₄→Al₂O₃·mAlPO₄(非晶态)