[发明专利]镁合金AZ31B防腐涂料、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属防护涂料，特别涉及一种镁合金AZ31B防腐涂料、其制备方法及用途，属于金属防护领域。

背景技术

近年来，镁合金因其密度低、比强度高、抗电磁屏蔽能力强、热导电性能好等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”，广泛应用于航空航天、汽车工业及电子工业中。AZ31B是应用最为广泛的变形镁合金产品之一，具有价格便宜，室温力学性能、延展性和抗拉强度好等优点，但其耐蚀性较差，成为其应用和发展的“瓶颈”。AZ31B镁合金耐蚀性差的主要原因是镁合金电极电位较负，第二相或杂质元素在导电介质或薄液膜下引起电偶腐蚀，腐蚀产物疏松多孔，不能形成稳定的保护膜。郭初蕾等(《稀有金属》，2013，37(1):21-26)在研究AZ31B镁合金在海洋大气环境中的腐蚀行为时发现，AZ31B镁合金在海洋大气环境中不耐腐蚀，表面布满点蚀坑，相对湿度对镁合金较长周期的腐蚀有显著影响，AZ31B镁合金暴露在万宁站和青岛站5年后的腐蚀速率分别为37.6μm·a^-1和13.5μm·a^-1。

因此，开发一种简单有效而且能显著降低镁合金AZ31B腐蚀速率的涂料，对延长镁合金AZ31B制品的服役寿命具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种镁合金AZ31B防腐涂料及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种镁合金AZ31B防腐涂料，其包括环氧树脂、滑石粉、氧化铁红、三聚磷酸铝、石墨烯粉体、石墨烯分散剂、有机溶剂、硅烷偶联剂、流平剂、防沉剂和环氧固化剂等。

进一步的，所述镁合金AZ31B防腐涂料包括按照重量份计算的如下组分：环氧树脂20～40份、滑石粉10～15份、氧化铁红5～15份、三聚磷酸铝5～15份、石墨烯粉体0.1～2份、石墨烯分散剂0.1～0.5份、有机溶剂10～30份、硅烷偶联剂0.5～1份，防沉剂2～3份以及环氧固化剂。

本发明实施例还提供了一种制备所述镁合金AZ31B防腐涂料的方法，其包括：

将石墨烯分散剂和石墨烯粉体超声分散于有机溶剂中，形成第一混合物；

将环氧树脂、氧化铁红、滑石粉、硅烷偶联剂和三聚磷酸铝于有机溶剂中均匀混合，形成第二混合物；

将所述第一混合物和第二混合物混合，并研磨至细度小于30μm，再添加流平剂和防沉剂并混合均匀，之后添加环氧固化剂并继续混合均匀，获得镁合金AZ31B防腐涂料。

本发明实施例还提供了由前述任一种镁合金AZ31B防腐涂料形成的防腐涂层。

本发明实施例还提供了前述任一种镁合金AZ31B防腐涂料或防腐涂层于镁合金制品防腐领域中的用途。

较之现有技术，本发明提供的镁合金AZ31B防腐涂料易于制备，成本低廉，且形成的防腐涂层(漆膜)与镁合金的附着力好、柔韧性好、综合防腐性能优异，在镁合金AZ31B、镁合金制品的防腐领域具有广泛应用前景。

附图说明

图1a-图1b分别是本发明实施例1中表面无防腐涂层和有防腐涂层的镁合金AZ31B在40℃、浓度约3.5wt％的NaCl溶液中浸泡20天后的照片。

图2是本发明实施例2中表面无防腐涂层和有防腐涂层的镁合金AZ31B在25℃、浓度约3.5wt％的NaCl溶液中浸泡30天后的极化曲线图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本发明实施例的一个方面提供的一种镁合金AZ31B防腐涂料主要由环氧树脂、滑石粉、氧化铁红、三聚磷酸铝、石墨烯粉体、石墨烯分散剂、有机溶剂、硅烷偶联剂、流平剂、防沉剂和环氧固化剂等组成。

在本发明的镁合金AZ31B防腐涂料中同时包含氧化铁红、三聚磷酸铝、石墨烯粉体、石墨烯分散剂、有机溶剂、硅烷偶联剂，石墨烯分散剂的作用在于分散石墨烯，若石墨烯粉体不经过分散，直接添加到涂料中，其防腐性能不好；氧化铁红和三聚硫酸铝是防锈颜料，可以提高涂料对镁合金基体的防腐性能；硅烷偶联剂的作用在于提高氧化铁红、三聚硫酸铝等颜填料在树脂中的分散性能，有机溶剂是调节涂料粘度的。