[發(fā)明專利]形成漆層的防腐蝕劑及其無外電流涂覆方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680017611.0
• 申請(qǐng)日: 2006-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN101258203A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·多恩布施
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯福涂料股份公司
• 主分類號(hào): C09D5/00
• 分類號(hào): C09D5/00;C23C22/00;C08F8/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 劉明海

不同金屬底材上無外電流防腐蝕涂覆用的方法和涂料已為人知悉。與必需施加電壓的陽(yáng)極浸涂或陰極浸涂(ATL或KTL)相比，它們特別提供的優(yōu)點(diǎn)是工藝更加簡(jiǎn)便而價(jià)格較低廉，以及加工時(shí)間更短。用無外電流方法，特別可以比用必需施加電壓的方法，更好地涂覆待涂底材上的空腔或者邊緣。

無外電流防腐蝕涂覆，也稱為ACC法(自泳化學(xué)涂裝)，其中，在一般情況下采用陰離子穩(wěn)定化的聚合物，例如含有丙烯酸酯或苯乙烯/丁二烯的乳液聚合物。可是，跟前述的ATL法和KTL法相比，ACC法的缺點(diǎn)是，所沉積的覆層具有缺陷，使底材明顯不抗腐蝕。因此，在一般情況下，要對(duì)這種用ACC法所沉積的覆層，用含鉻水基涂料進(jìn)行后續(xù)漂洗處理，以改進(jìn)缺陷處的腐蝕防護(hù)。然而，近些年來已經(jīng)證實(shí)了，含鉻涂料在環(huán)境相容性上有著很大問題，并可歸為高度危害健康的等級(jí)。因此，人們力求完全替換防腐蝕涂層中的鉻。

此外，在無鉻涂料以后的研發(fā)過程中，還查明，含有鑭系元素鹽和d元素鹽以及有機(jī)成膜組分的ACC-涂料同樣也保證了非常好的、可與含鉻涂料媲美的腐蝕防護(hù)。WO-A-01/86016中，記敘了一種防腐蝕劑，該防腐蝕劑含有一種釩組分和另一種組分，后者含有至少一種選自鋯、鈦、鉬、鎢、錳和鈰的金屬。為了保證防腐蝕劑的良好穩(wěn)定性和防腐蝕效果，必須調(diào)節(jié)三價(jià)釩和四價(jià)釩對(duì)釩總含量的確切比例，以及任選添加有機(jī)化合物。所述有機(jī)化合物主要用來還原五價(jià)釩化合物，而且可包括聚合物例如聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺以及聚亞乙基亞胺。WO-A-01/86016中所記載防腐蝕劑的效果，基本上依據(jù)三價(jià)釩和四價(jià)釩對(duì)釩總含量的確切比例，相對(duì)地說該比例調(diào)節(jié)必須花費(fèi)較多的錢。舉例來說，這可用不同氧化態(tài)釩的釩化合物混合物來實(shí)現(xiàn)。由于聚合物產(chǎn)生有缺點(diǎn)的成膜，所以WO-A-01/86016所述防腐蝕劑的不利是，由底材形成的金屬離子通過所沉積的防腐蝕層遷移的趨勢(shì)。

WO-A-99/29927中記敘了一種無鉻水基防腐蝕劑，該無鉻水基防腐蝕劑含有鈦(IV)和/或鋯(IV)的六氟陰離子、釩離子、過渡金屬離子，以及磷酸和/或膦酸作為其組分。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，WO-A-99/29927中所記敘的防腐蝕劑還含有一種有機(jī)成膜劑，特別是聚丙烯酸酯類成膜劑，該成膜劑優(yōu)選可交聯(lián)。交聯(lián)可通過成膜劑本身中的不同反應(yīng)性基團(tuán)，或者通過添加可匹配到成膜劑上的固化劑來實(shí)現(xiàn)。據(jù)記載，有利的是，在同一處理步驟中施加無機(jī)鈍化層和有機(jī)聚合物層，因此達(dá)到足夠的腐蝕防護(hù)。WO-A-99/29927所述的防腐蝕劑不利的是，由于聚合物成膜有缺陷，而存在由底材形成的金屬離子通過所沉積的防腐蝕層遷移的趨勢(shì)，以及使用危害生態(tài)學(xué)的物質(zhì)，尤如氟化物。

WO-A-96/10461記載了一種水基防腐蝕劑，該防腐蝕劑含有中心原子選自鈦、鋯、鉿、硅的陰離子和至少4個(gè)作為配位體的氟原子以及有機(jī)聚合物分散體作為其組分。涂覆時(shí)無鉻和一步工藝過程，尤其被記敘成本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。

WO-A-96/10461所述發(fā)明的缺點(diǎn)是，在防腐蝕劑沉積到底材表面的時(shí)候，聚合物分散微粒發(fā)生凝集，并對(duì)表面形成很小的接觸面。此外，膠乳微粒的缺點(diǎn)是，擴(kuò)散到三維特有底材的空腔中或者擴(kuò)散到邊緣上時(shí)，與分子分散分布的聚合物相比，遷移速度較小。而且，形成厚度介于1μm和1mm之間的涂層，這決定了待涂覆底材的每面積單位的相應(yīng)材料需要量。此外，不利的是由底材形成的金屬離子通過所沉積防腐蝕層的遷移趨勢(shì)，以及采用危害生態(tài)學(xué)的物質(zhì)，尤如氟化物。

DE-A-3727382包括無鉻水基分散體，該分散體由羧酸和異氰酸酯在環(huán)氧化物上的加合物構(gòu)成，它適用于自泳涂覆金屬表面。這種分散體在分散狀態(tài)下，粒徑小于300nm，優(yōu)選介于100和250nm，并可在沉積到金屬表面之后，在介于60℃和200℃的溫度下發(fā)生交聯(lián)。為進(jìn)行交聯(lián)，使用由自泳沉積已知的常規(guī)引發(fā)劑，例如特別是HF/FeF₃體系。DE-A-3727382中記敘的涂層具有良好的抗腐蝕性，此外還耐溶劑。這種膠乳微粒的缺點(diǎn)還有，擴(kuò)散到三維特有底材的空腔中或者擴(kuò)散到邊緣上時(shí)，與分子分散分布的聚合物相比，遷移速度較小。而且還形成厚度介于1μm和1mm之間的涂層，這決定了待涂覆底材每面積單位的相應(yīng)材料需要量。此外，不利的是由底材形成的金屬離子通過所沉積防腐蝕層的遷移趨勢(shì)，以及采用危害生態(tài)學(xué)的物質(zhì)，尤如氟化物。

發(fā)明目的和技術(shù)方案