[發明專利]含稀土-鈦-錳的耐海洋氣候防腐處理用的涂料

有效

• 申請號: 201010623728.1
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102070926A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 馮立新;張敏燕;繆強
• 申請（專利權）人: 江蘇麟龍新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/12;C09D5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的水溶性鋁鋅硅涂料及其制備方法。

背景技術

近海和海洋中的工程裝備所處環境大氣多雨、高溫、多鹽霧和強風流，其服役條件按ISO9225環境評價標準一般＞C5級，屬于極端惡劣環境。裸露在外的零件將受到強烈的大氣腐蝕、電化學腐蝕以及氣流沖刷侵蝕的綜合作用，各種鋼結構的使用壽命遠低于一般內陸戶外環境。如在海洋氣候條件下服役的風力發電設備由于機組的外部構件如機艙、引擎罩、塔架、葉片根部法蘭墊片、連接螺栓、連接彈簧等直接裸露于極端的腐蝕大氣中，采用常規的防護措施，往往僅數個月便產生嚴重的腐蝕，因此，提供耐久性＞15年的風電外部構件表面處理新材料與新工藝，已成為風電產業發展的迫切需求。

另外，船舶鋼構件的腐蝕防護也是一個由來已久的難題，除了殼體、甲板之外，各種桅桿、天線的腐蝕防護維護成本十分驚人。隨著國家對基礎設施建設項目的提速，多座跨海大橋相繼開工或立項，如港-澳-珠大橋等。在橋梁的設計與施工中，各種橋梁的鋼構件的腐蝕防護處理的重要性越來越凸出。如在杭州灣大橋的建設中，表面防護處理就上億元。

因此，迫切需要解決耐海洋氣候的工程零件防腐處理問題，現有技術中在工程零件表面熱鍍Al-Zn-Si系列合金涂層是解決耐海洋氣候腐蝕的有效途徑，已取得大量工程應用。如本申請人在先提出的申請號為2009102627168，發明名稱為“一種耐海洋氣候工程零件進行防腐處理的方法”專利申請中，采用鑄鋁合金作防腐處理，使用壽命可以到20年。然而，該發明中熱鍍合金涂層存在工藝溫度高(大于800℃)，易造成零件變形；耐磨性不足，抗沖蝕能力不強；工藝、裝備較復雜，大面積工件處理及野外作業受限制等缺陷，因此應用上仍然存在極大的限制。

另外，上世紀七十年代開發的金屬表面防腐蝕處理技術，如常見的片狀鋅基鉻鹽防護涂層，也被用來對近海工程部件腐蝕防護處理。然而這種涂層含六價鉻，有一定污染。并且由于鈍化、粘結的需要，一般都加有5％-10％的鉻酐，而Cr6+毒性強且具有致癌作用，因此對環境和人體存在嚴重的危害。另外，這種涂層固化溫度高達300℃，固化時間也達到30min左右，能耗大；硬度低，耐磨性差。工件在運輸、裝配、使用過程中常常會受到擦傷、劃傷，影響產品的外觀和耐蝕性。

發明內容

針對現有技術中這些問題，本發明提供了一種環保、水溶性低溫固化耐海洋氣候腐蝕的鋁鋅硅涂料及其制備方法。

本發明提供的耐海洋氣候工程零件防腐處理用的涂料，其中所述涂料包含鋁鋅硅合金粉、有機溶劑、納米氧化物顆粒增強劑、去離子水、粘結劑、腐蝕抑制劑、分散劑和增稠劑，其中所述涂料配方以下述配比：鋁鋅硅合金粉∶有機溶劑∶納米氧化物顆粒增強劑∶去離子水∶粘結劑∶腐蝕抑制劑∶分散劑∶增稠劑＝30.0-50.0g∶10.0-25.0mL∶1.0-4.0g∶15.0-30.0mL∶2.0-5.0g∶1.0-3.0g∶0.1-2.0mL∶0.1-2.0g，其中所述鋁鋅硅合金粉由Al、Zn、Si、RE、Ti和Mn組成。

其中所述有機溶劑優選乙二醇。

其中所述粘結劑優選硼酸脂偶聯劑。

其中所述腐蝕抑制劑優選硼酸。

其中所述增稠劑優選羥乙基纖維素。

其中所述分散劑優選聚硅氧烷二丙二醇單甲醚。

優選的，其中所述納米氧化物顆粒增強劑選自Al₂O₃、SiO₂中的一種或兩種。

更優選的，其中所述Al₂O₃的平均粒徑為15～60nm，所述SiO₂的平均粒徑為25～70nm。

更優選的，其中納米氧化物顆粒增強劑為SiO₂和Al₂O₃，且SiO₂和Al₂O₃質量比為1∶(1～3)。

優選的，其中所述鋁鋅硅合金粉各組成成份質量百分比為：Zn：35～58％，Si：0.3～4.0％，RE：0.02～1.0％，Ti：0.01～0.5％，Mn：0.01～1.0％，余量為Al及不可避免的雜質。

優選的，其中所述鋁鋅硅合金粉的平均直徑為10-200μm。