[發明專利]向工件施加至少一種含有金屬顆粒的防腐蝕液體涂布劑的方法以及用于其的設備

無效

• 申請號: 201080040711.1
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN102639256A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 托馬斯·克魯澤;格哈德·羅伊斯曼;克里斯蒂安·拉貝;托爾斯滕·內韋林;馬丁·格林
• 申請（專利權）人: 艾華德·多肯股份公司
• 主分類號: B05D1/18
• 分類號: B05D1/18;B05D1/30;B05D7/00;B05C3/09;B05D3/02;B05D3/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;王春偉

本發明涉及用于向工件施加至少一種含有金屬顆粒的防腐蝕液體涂布劑的方法及用于其的設備。

工件金屬表面的有效腐蝕防護對于工件的長期使用來說是最為重要的要求之一。這樣的工件的典型實例有螺釘、螺栓、螺母、墊圈、鉸鏈件、彈簧，以及大件如殼體件或鋼梁。在表面由金屬或相應的合金制成的情況下，該表面視為金屬的。可能的金屬因此特別是鐵、鋅、錳、銅、鉻和鈦，它們可以單獨存在或在合金內一起存在。如本領域技術人員已知的，合金還可以含半金屬或非金屬如碳或硅。

實現這樣的金屬表面的腐蝕防護的一種本領域廣為人知的選擇是向工件施加含金屬顆粒的防腐蝕涂布劑。金屬顆粒由此為位于其下的工件提供陽極和/或陰極腐蝕保護。

所含金屬顆粒可以是各種類型的。其可特別地由鋅、鋁、錫、鎂、鎳、鈷、錳、鈦或它們的合金構成。還可以想到將不同金屬或合金的顆粒混合在一起。所述顆粒的存在形狀可以是薄片、小粒、粉末或它們的組合。鋅板或鋅合金板已經證實是特別有利的。

除金屬顆粒外，所述類型的涂布劑通常還含有至少一種接合劑以及水和/或有機溶劑。接合劑用來在退火過程后形成永久抗性涂膜，金屬顆粒被包埋進其中。開始時，接合劑可以是液體或固體。水以及有機溶劑(包括例如試驗汽油、低分子量醇、酮、丙酮、醋酸酯、二醇和二醇醚)主要用來使涂布劑可易于處理，以便可通過涂抹、噴涂等施用。這也導致接合劑與水之間的反應，其對于退火過程是決定性的。

典型的接合劑包括硅烷，特別是有機官能硅烷，例如γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。除硅烷外，硅氧烷(如甲氧基聚硅氧烷)或硅酸鹽(如堿金屬硅酸鹽或烷基硅酸酯)也是合適的。此外，還考慮基于鈦酸鹽或鋯酸鹽的接合劑以及鉻VI化合物，其可例如以鹽如鉻酸銨或堿金屬鉻酸鹽的形式加入。所述接合劑的混合物，因此例如硅烷和鈦酸鹽的混合物，也將是合適的，其在退火過程中可能形成常用聚合物。此外，有機接合劑如環氧化物、氨基甲酸酯、丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯)和/或聚酯可以作為有機共聚物與上述無機接合劑結合使用。

此外，本領域已知多種添加劑，用其設定液體涂布劑或退火涂膜的性質。這包括防腐蝕添加劑(例如堿金屬、堿土金屬或稀土鹽以及磷酸鹽)、增稠劑(例如甲基纖維素、硅酸鎂或黃原膠)、潤滑劑(例如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、硫化鉬、氮化硼、石墨或巴西棕櫚蠟)、表面活性劑、消泡劑或殺生物劑。

這樣的涂布劑通常以液體形式施加到工件并于干燥工藝后在進一步的工藝步驟中退火。然而，單層涂布對許多應用來說是不夠的。

幾個小工件(大批小部件)的同時涂布通常在籃中進行，所述籃浸泡在具有液體涂布劑的浴中。工件間的接觸點可因此阻止完全涂布。以同樣的方式，插入在框架中進入涂布浴的工件(框架產品)可能與框架有接觸點。這些未被涂布的接觸點可能還需要第二層涂布劑。

在這些情況下，由此相繼地施加兩個層。在施加第二層之前，將第一層按DE?10?2006?012?103、DE?10?2004?034?645或WO?2005/090502中所述的進行干燥。在此干燥過程中，涂布劑的液體組分如水或有機溶劑至少部分、常常大部分或完全蒸發。第二層液體涂布劑施加到該至少主要為固體的層上，然后也經干燥。

在隨后的退火過程中，涂布劑中所含的接合劑常常通過交聯或分別聚合而反應成為硬的抗性涂膜。某些涂布劑在常態條件下也易于硬化。但退火可通過120℃到350℃之間的高溫顯著加速或甚至可能僅由此成為可能。輻射，特別是紅外和/或UV輻射，也可有助于退火的加速。熱退火可在由電加熱或依靠燃燒加熱的烘箱中進行。對流烘箱特別合適。

在已知方法的另一變型中，第一層在施加第二層之前干燥。如已說明的，涂布劑的揮發性組分由此蒸發。但沒有退火，例如通過聚合。后來的退火可因此對兩個層同時進行。

第一層的干燥工藝由此在持續時間以及所用溫度方面優選限于絕對最小值。如本領域技術人員已知的，干燥可由空氣流(例如在對流烘箱中)強制進行。這不在低于室溫下進行。

在根據現有技術的方法的情況下，在施加第二層、干燥并退火之前，使第一層干燥并退火。

在此工藝流程中，干燥或分別退火工藝構成生產量瓶頸。本發明的目的是消除該瓶頸。

該目的通過根據權利要求1所述的方法以及通過根據權利要求7所述的設備得以解決。