[發(fā)明專利]一種鎂合金防腐蝕涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910084217.4
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101885940A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左禹;李黎;盧向雨;趙旭輝;唐鋆磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D177/00;C09D5/10;C23F13/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬腐蝕與防護領(lǐng)域，具體涉及一種適合于鎂合金基體防腐蝕用的涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂合金因具有優(yōu)良的比強度、比剛度、減震性能、切削加工性能、拋光性能、電磁屏蔽特性及輔助散熱功能，密度小、能量衰減系數(shù)大等特點而被譽為21世紀理想的電子產(chǎn)品殼體和輕型車輛的替用材料。但鎂合金至今沒有像鋁合金那樣被大規(guī)模地應(yīng)用，最重要的原因就是其耐蝕性差。鎂在酸性和中性溶液中腐蝕均很嚴重，只有在PH＞11.5的堿性溶液中，鎂才不會受到腐蝕。大氣環(huán)境中，在鎂及鎂合金表面生成的氧化鎂或氫氧化鎂膜不像鋁合金表面生成的膜那樣致密無孔，除了在特定環(huán)境中，不具有保護作用，也不具備自愈能力。

目前所采用的提高金屬鎂的抗腐蝕能力的方法有兩種：(一)從設(shè)計合金和提高鑄造條件的角度，降低雜質(zhì)含量，添加合金元素，制造高純鎂合金和高溫耐蝕鎂合金；(二)從表面改性的角度，在鎂合金的表面生成具有保護功能的膜或涂層，提高和改善鎂合金的耐蝕性能。其中，涂層保護技術(shù)因成本低，且工藝簡單，而應(yīng)用較廣泛。應(yīng)用較多的傳統(tǒng)涂層涂料有普通環(huán)氧涂料和普通丙烯酸涂料等。但由于鎂合金自身的化學活性以及鑄造缺陷等因素給傳統(tǒng)涂料的涂覆帶來了很大困難，涂層的耐蝕功能有限。

通過在涂料中添加比基體材料更活潑的金屬顆粒，起到犧牲陽極，保護陰極的技術(shù)在涂層保護領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。富鋅涂料是使用最為廣泛的陰極保護涂料，對鋼鐵具有電化學保護作用。到目前為止，國內(nèi)外還未見有采用陰極保護涂料對鎂合金基材進行防護的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對鎂合金具有良好的防腐蝕保護功能的陰極保護涂料及其制備方法。

本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量如下：

環(huán)氧樹脂???????????19-25％

聚酰胺?????????????19-25％

鎂粉???????????????50-60％

消泡劑BYK-A530??????0.5％

鈦酸酯偶聯(lián)劑??????0.5-1.5％

其中，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米。

本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進行備份：19-25％、19-25％、50-60％、0.5％和0.5-1.5％，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米；

2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹脂的質(zhì)量分數(shù)為62.5％的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的溶劑中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分數(shù)為62.5％的溶液；

3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得到鎂合金防腐蝕涂料。

本發(fā)明原理如下：

本發(fā)明通過向環(huán)氧清漆中添加平均粒徑為10-60微的純鎂粉，與鎂合金相比，純鎂的腐蝕電位更低，在電解質(zhì)溶液中鎂粉原子容易失去電子變成陽極，鎂合金則成為陰極，在陽極區(qū)鎂粉由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鎂合金表面不斷得到電子，從而得到保護，涂層即使局部遭到破壞，鎂合金表面也不會遭到腐蝕。此外，鎂粉在一定程度上也起到屏蔽腐蝕介質(zhì)滲入到鎂合金基體上的作用。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的附著力和抗沖擊等機械性能與傳統(tǒng)的環(huán)氧清漆相當，耐蝕性明顯高于環(huán)氧清漆，且制備工藝簡單，實施性高。

以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

具體實施方式

實施例1

1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為10微米，純度為99％)、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進行備份：24％、24％、50％、0.5％和1.5％；

2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹脂的質(zhì)量分數(shù)為62.5％的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的溶劑中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分數(shù)為62.5％的溶液；

3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得到鎂合金防腐蝕涂料。

實施例2：