[发明专利]一种无铬Zn-Al涂层及其应用

说明书

本发明公开了一种无铬Zn‑Al涂层及其应用，包括以下组成成分；Al25％、Zn60％、高模数硅酸钾溶液5％、消泡剂2％、消泡剂2％和磷钼酸钠缓蚀剂2％，其余为水。本发明的改性制备后的无铬Zn‑Al涂层具亲水性较好，同时具有较好的光泽度，此外通过改性处理后的无铬Zn‑Al涂层具有较好的稳定性和粘接性，防止脱落，能够延长钢材和合金材料的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种无铬Zn-Al涂层，特别涉及一种无铬Zn-Al涂层及其应用，属于Zn-Al涂层技术领域。

背景技术

锌铝涂镀采用由片状锌粉、片状铝粉和有机载体构成的无铬涂料，对金属表面进行刷涂或喷涂处理，涂装过程无需热固化，工艺成本较低，无环境污染。涂层的干膜金属含量大于70％，等效锌含量大于90％(等体积锌粉替换铝粉计算)，使防腐涂层具有导电性，电极电位为-980mv，对钢构件具有阴极保护作用。锌铝涂镀采用的超细片状锌粉和铝粉其平均厚度100纳米，平均直径小于10微米，与改性环氧树脂形成综合屏蔽的作用，阻碍和延长了气体、液体的渗入路径，为钢构件提供了良好的屏蔽保护，同时也降低了涂层有效厚度，片状锌铝粉的热传导作用，使其涂层导热率要优于传统的防腐涂料。

目前的无铬Zn-Al涂层在制备的过程中，无铬Zn-Al涂层的亲水效果较差，制备的无铬Zn-Al涂层光泽暗淡，同时与基材的粘接性能较差，导致基材表面的涂层脱落，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无铬Zn-Al涂层及其应用，以解决上述背景技术中提出的目前无铬Zn-Al涂层在制备的过程中，无铬Zn-Al涂层的亲水效果较差，制备的无铬Zn-Al涂层光泽暗淡，同时与基材的粘接性能较差，导致基材表面的涂层脱落，影响使用寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括以下组成成分；Al25％、Zn60％、高模数硅酸钾溶液5％、消泡剂2％、消泡剂2％和磷钼酸钠缓蚀剂2％，其余为水。

作为本发明的一种优选技术方案，包括以下步骤：

S1：原料的选取：片状Al粉、片状Zn粉、高模数硅酸钾溶液、消泡剂、消泡剂和磷钼酸钠缓蚀剂；

S2：对片状Al粉进行处理获得包覆改性Al粉，对片状Zn粉进行改性获得包覆改性Zn粉；

S3：选取步骤S2中获得的包覆改性Al粉和包覆改性Zn粉，按照一定质量比进行混合均匀；

S4：将步骤S3中的混合物中缓慢加入高模数硅酸钾溶液、消泡剂、消泡剂和磷钼酸钠缓蚀剂，并重复搅拌均匀；

S5：将搅拌均匀的混合物采用喷涂防水喷涂在经过处理钢材表面静置风干。

作为本发明的一种优选技术方案，所述片状Al粉的片径为1-25μm，厚度为0.1-1μm，所述Zn粉的片径为1-20μm，厚度为0.1-1μm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中包覆改性Al粉的具体制备包括以下步骤：

第一步：表面洗涤称取定量片状Al粉置于烧杯中，加入无水乙醇充分搅拌，过滤烘干；

第二步：将洗涤后的片状铝粉加入甲氧基硅烷KH-560，水浴加热至50℃静置水解15min；

第三步：对第二步水解后的片状Al粉，加入至硅烷水解液中，常温搅拌0.5-1.0h，用无水乙醇洗涤过滤，放入80℃烘箱烘干，即制得包覆改性Al粉。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中包覆改性Al粉和包覆改性Zn粉的最优质量比为：包覆改性Al粉：包覆改性Zn粉＝4:1。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4中搅拌速率为750r/min,所述步骤S4中搅拌时间为30-45min。