[发明专利]一种可代替电镀锌的防腐蚀材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可代替电镀锌的防腐蚀材料及其制备方法，尤其是涉及一种可代替电镀锌的单组分糊状材料及其制备方法。

背景技术

钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，甚至完全损坏。每年因腐蚀造成的钢铁消耗约占整个钢铁产量的1/10。由于锌在干燥空气中不易变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜，这种薄膜能有效保护内部锌不再被腐蚀，并且当保护层发生破坏而露出不太大的钢基时，锌与钢基体形成微电池，使钢铁基体成为阴极而受到保护。基于以上原理，目前一般采用电镀锌的方式对钢铁进行防腐蚀保护。电镀锌是通过对锌盐溶液进行电解，在钢铁制件表面形成金属锌沉积层的过程，通常上锌量很少，锌沉积层较薄，遇到潮湿环境很容易脱落，因此电镀锌大多用于室内使用制件的防锈，如机壳底、面板，小尺寸紧固件等。此外，电镀过程易造成钢铁的氢脆问题，使材料脆化断裂；电镀过程会产生大量的废水、废气和废渣，其中含有重金属铬、氢氰酸根等剧毒物质，会对环境造成严重威胁。 

富锌涂料也是对钢铁提供“锌保护”，但传统的富锌涂料的干涂膜中金属锌含量低，大多在60%-80%之间，只有微弱的阴极保护作用，主要通过涂层提供被动屏障保护，普通富锌漆涂层上只要出现轻微划痕就会产生锈蚀，随后锈蚀面会迅速扩大。为了提高电导率，可在普通富锌漆里添加大量的锌粉以加强阴极保护作用。但由于锌粉的体积浓度远远超过了CPVC，粘结剂又不足以填补涂层间的空隙，从而形成了多孔隙的涂层结构，防腐性能反而下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种便于施工，防腐蚀性能优异，环保，节能的可代替电镀锌的防腐蚀材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之可代替电镀锌的防腐蚀材料，包括以下质量百分配比的组分：

锌粉                                  60-90%；

有机树脂                              1-10%； 

防沉降剂                              0.2-2%；

有机溶剂                              5-30%；

所述各组分的百分配比之和为100%。

进一步，所述锌粉为超细锌粉，粒径为2-40μm，纯度≥99wt%；优选纯度高于99.995wt%以原子化法提炼、粒径为3-5μm椭球形的超细锌粉。

进一步，所述有机树脂优选热塑性有机树脂，可为热塑性环氧树脂、热塑性聚苯乙烯树脂、热塑性聚氨酯树脂、热塑性丙烯酸树脂等中的一种或两种的混合物、或两种的相互改性树脂；所述热塑性树脂可为液态树脂，也可为固态树脂，酸值≤0.8mgKOH/g，导电率可不做要求（优选导电树脂），其中，以中性且能导电的热塑性丙烯酸改性聚氨酯固态树脂为最佳。

进一步，所述防沉剂可为聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油、聚烯烃蜡、蓖麻油衍生物、有机膨润土等中的一种或两种以上的混合物，优选聚酰胺蜡。

进一步，所述有机溶剂可为酯类溶剂（如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯等）、醚类溶剂（如乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚等）、醇醚类（如丙二醇甲醚醋酸酯、二甲酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯等）或芳香烃溶剂油（如S-100溶剂汽油、S-150溶剂汽油、S-200溶剂汽油、S-230溶剂汽油等）等中的一种或两种以上的混合物；优选醋酸正丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯和S-200溶剂汽油的混合溶剂，更优选醋酸正丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、S-200溶剂汽油质量比为1:4:1的混合溶剂（此溶剂体系对本产品的最佳树脂“热塑性丙烯酸改性聚氨酯固体树脂”具有极强溶解力，在常温下即可溶解）。

优选的技术方案：一种可代替电镀锌的防腐蚀材料，包括以下质量百分配比的组分：

锌粉                             70-85%；

有机树脂                         1.2-5%；

防沉降剂                         0.3-1%；

有机溶剂                         15-25%；

所述各组分的百分配比之和为100%。

进一步，所述锌粉为超细锌粉，粒径为2-40μm，纯度≥99wt%；优选纯度高于99.995wt%以原子化法提炼、粒径为3-5μm椭球形的超细锌粉。