[發明專利]一種水性無鉻達克羅涂液及其制備方法

有效

• 申請號: 201110236032.8
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102277022A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 朱承飛;毛炳翔
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本發明涉及一種達克羅涂液及其制備方法，更具體地說涉及一種水性無鉻達克羅涂液及其制備方法。

背景技術

金屬的腐蝕現象十分普遍，給國民經濟帶來的損失十分巨大。達克羅技術是近年來發展起來的一種金屬表面防腐新技術，20世紀60年代末由美國DIAMOND?SHAMROCK公司發明。達克羅涂層的最大優點就是具有極佳的防腐蝕能力，其耐蝕性能與傳統的鍍鋅表面處理工藝相比可提高7-10倍；涂層具有無氫脆性，特別適用于高強度受力件；涂層的高耐熱性、耐熱溫度達300℃，尤其適用于汽車、摩托車發動機部件的高強度構件；同時涂層具有高滲透性、高附著性、高減磨性、高耐候性、高耐化學品穩定性、無污染性等優異性能。但從嚴格意義上來說，達克羅也不是完全的無污染涂層，這是因為在達克羅處理液中含有2％的Cr⁶⁺。Cr⁶⁺毒性強且對人體具有致癌作用，對農作物和微生物也有很大的毒害作用；同時，盡管達克羅涂料中絕大部分的Cr⁶⁺在烘烤成膜過程中參與反應轉化成了Cr³⁺，但仍有少量的鉻以可溶的Cr⁶⁺的形式保留在達克羅涂層中，在使用過程中對人體及環境造成危害。

六價鉻問題是目前存在的世界性難題，因此限制了該技術的廣泛深入應用。在此背景下，無鉻達克羅技術的出現，是達克羅技術發展的必然。目前，已報道的無鉻達克羅涂層主要有三種：美國MCI公司、歐洲達克羅公司、日本NDS公司和巴西金屬涂覆公司MCB合作開發的Geomet涂層，由德國Delta公司推出的Delta涂層以及北京永泰和金屬防腐技術有限公司推出的BNC水性無鉻鋅鋁涂層。其中，Geomet涂層受其價格因素的影響并沒有被國內廣大生產廠家所接受；而Delta涂層由于其采用樹脂作為其成膜物質，導致其生產環境惡劣，無法獲得廣泛的認可；BNC水性無鉻鋅鋁涂層則在國內使用較少。因此，急需開發研制一種價格適中、接受廣泛的水性無鉻達克羅涂液及其制備方法。

發明內容：

本發明的目的是解決上述現有技術中存在的問題與不足，提供一種水性無鉻達克羅涂液，該涂液綠色環保，無環境污染、無公害，同時耐蝕耐候性好。

本發明還提供該水性無鉻達克羅涂液的制備方法，制備方法工藝簡單，可適用于工業化生產。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其是由以下各組分組成：

A組分由鋅粉、鋁粉、潤濕分散劑、鈍化劑、緩蝕劑和水組成；

B組分由成膜劑、成型助劑和水組成；

C組分為成膜助劑；

D組分為增稠劑和水組成；

其中各組分中的原料占涂液的質量百分比為：鋅粉18％-24％、鋁粉2％-5％、潤濕分散劑28％-34％、鈍化劑1％-3％、緩蝕劑1％-3％、水18％-27％、成膜劑5％-12％、成型助劑0.1％-0.5％、成膜助劑5％-12％，余下為增稠劑。

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其進一步的技術方案是所述的成膜劑為有機錳鹽或無機錳鹽，其中所述的有機錳鹽優選為乙酸錳；所述的無機錳鹽優選為硝酸錳或氯化錳。

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其進一步的技術方案還可以是所述的鈍化劑為植酸，其中植酸的質量含量≥70.0％，鈣的質量含量≤0.02％；所述的緩蝕劑為鉬酸鈉，其中鉬酸鈉中Na₂MoO₄·2H₂O的質量含量≥99.0％。

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其進一步的技術方案還可以是所述的潤濕分散劑為醇和聚醇；所述的成型助劑為硼酸和丁二酸；其中所述的醇優選為乙二醇、乙醇或丙三醇；所述的聚醇優選為烷基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇。

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其進一步的技術方案還可以是所述的成膜助劑為硅烷偶聯劑，其中所述的硅烷偶聯劑優選為KH-550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171，其純度要求≥97.0％。

本發明的水性無鉻達克羅涂液，其進一步的技術方案還可以是所述的增稠劑為纖維素醚或其衍生物；其中所述的增稠劑優選為羥甲基纖維素或羥乙基纖維素。

本發明的水性無鉻達克羅涂液的制備方法，其包括以下步驟：

1)鈍化A漿的制備：將鋅粉、鋁粉與潤濕分散劑分散均勻后，加入水攪拌5-10min后，加入鈍化劑和緩蝕劑進行鈍化，鈍化1-2h后獲得鈍化A漿；

2)B、C漿料的混合：漿B、C漿料獨立制備完成后，漿B、C漿料混合，攪拌1-2h；