[发明专利]一种无铬水性金属防腐涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属防腐涂料的制备方法，特别是一种无铬水性金属防腐涂料及制备方法。

背景技术

锌铬涂层（达克罗涂层）是一种具有高防护性能、无氢脆等综合优质的金属防腐涂料，主要应用于汽车、机械、交通、隧道、军事、桥梁等行业。锌铬涂层涂料以锌粉、铝粉、铬酐和去离子水为主要成分，其制备过程需要应用铬酐对锌粉、铝粉进行钝化处理，以致该涂层中含有六价铬或三价铬。

欧盟在2006 年7 月1 日实施RoHS 指令，即《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》，出口欧盟的电子电气设备中禁止使用或含有六种有害物质，其中就包括六价铬。美国金属涂层国际公司( Diamond Shamrock Corp Metal Coatings Dio ) 研究开发出 “水性无铬有机硅锌铝涂料与涂装技术”。该技术已在中国获得发明专利权，《可提供防腐保护的水可稀释性涂料组合物》，授权公告号为CN1242003C。该技术是美国金属涂层国际公司为满足环保要求而开发的表面处理新技术，其特点就是采用新的钝化技术替代应用铬酐对锌粉、铝粉进行钝化处理。从环保意义上讲，无铬锌铬涂层（无铬达克罗涂层）技术更符合时代要求，在全球范围内用无铬锌铬涂层（无铬达克罗涂层）代替传统的达克罗是必然趋势。

用MoO₃替代铬酐作为无铬铬锌铬涂层钝化处理的钝化剂已经是公开的技术。由法国克拉克尔申请的发明专利《MoO₃作为腐蚀抑制剂的用途，以及含有这种腐蚀抑制剂的涂料组合》，授权公告号为CN1303166C，公开了采用MoO₃作为锌铝金属粉体的钝化剂。

采用MoO₃作为锌铝金属粉体的钝化剂的通常工艺是在配制涂料过程中，将MoO₃粉体加入到涂料中去。这个过程存在锌铝金属粉体钝化不彻底，导致部分未被钝化的锌铝金属粉体产生水化反应，致使涂料不能长期保存。

发明内容

本发明针对以上问题，提出一种无铬水性金属防腐涂料及制备方法，获得了一种达到较高抗腐蚀性能和满足欧盟RoHS 指令环保要求，且性能稳定，可长期保存的金属防腐涂料的制备技术。

本发明提供的一种无铬水性金属防腐涂料，原料分为A、B组分，各组分的成分重量比例为：

A组分：

含MoO₃的钝化片状锌铝混合粉浆     26～35，

分散剂                           45～65，

表面活性剂                       0.2～1.0，

其中含MoO₃的钝化片状锌铝混合粉浆有下列重量比例的原料成分：

球状锌粉                65～75，

球状铝粉                10～15，

MoO₃粉                 0.8～2.2，

200号溶剂油             10～20；

B组分：

硅烷偶联剂              12～14，

硼酸                    0.3～2.4，

去离子水                42～55。

所选用分散剂为下述的一种：聚乙二醇，二丙二醇或二甘醇。

所选用表面活性剂为下述的一种：NP-4，NP-9或OP-10。

所选用硅烷偶联剂为下述的一种：硅烷偶联剂KH550、560、KH570、硅烷偶联剂A-174或硅烷偶联剂A-151。

所选用MoO₃粉平均粒径为不大于50微米的粉体。

所用钝化片状锌铝混合粉浆，其锌铝粉片径不大于20微米，厚度不大于0.2微米。

无铬水性金属防腐涂料的制备方法具体步骤如下：

（1）将球状锌粉325或500目，球状铝粉FLT2或FLT3按所述重量比例与200号溶剂油混合，再加入MoO₃粉搅拌均匀，将球状锌粉和球状铝粉加工成片状锌粉和片状铝粉，制成钝化片状锌铝混合粉浆；

（2）按所述重量比例将片状锌铝混合粉浆和分散剂、表面活性剂在搅拌条件下混合，再用分散机充分搅拌分散均匀，制成A组分；

（3）按所述重量比例将硅烷偶联剂、硼酸和去离子水在搅拌条件下混合水解，直至搅拌分散成透明液体，制成B组分；