[發明專利]有機-無機雜化硅烷金屬水性防腐涂料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210225606.6
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102719121A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王峰;汪十榮;程妤
• 申請（專利權）人: 黃山市亨泰實業有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/08;C01B33/145;C01G25/02
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

技術領域

本發明涉及一種有機-無機雜化硅烷化防腐的水性涂料，具體地說，涉及一種有機-無機雜化硅烷金屬水性防腐涂料及其制備方法。

背景技術

納米硅烷化金屬表面處理技術與工藝是一種發展迅猛的新型金屬表面前處理技術，國外已具有較高的工業化應用水平，能夠滿足汽車、家電等行業的使用要求。它具有綜合處理成本較低，與電泳涂料、粉末涂料、溶劑型涂料等的配套性好的特點。根據試驗證明，納米硅烷處理劑可以用于鋼鐵及合金，鋁及合金，鋅及合金，鎂及合金等各種金屬材料的表面防銹涂飾前處理，并可以與相關的后續有機涂料配套。硅烷處理的綜合使用成本低于傳統磷化金屬表面前處理。由于硅烷處理無磷，無渣，無廢水處理，常溫、節約能源，減少了設備投資及運行成本。可在現有的磷化生產線的基礎上，更換槽液即可投入生產。

雖然我國硅烷化表面處理工藝技術開發取得了一系列進展，但尚處于試驗室階段，雖少數公司和研究機構已掌握了某些方面的技術，但在工藝穩定性、潤濕性、耐蝕性等綜合性能方面，還存在著以下問題：1.穩定性不夠。由于硅烷水解物不穩定，直接消解進行使用的工藝幾乎不可能應用于大規模生產，因此研究穩定的硅烷處理劑對于大規模工業生產非常重要。2.潤濕性欠佳。不同結構的硅烷水解物在金屬表面的潤濕性能有差異，潤濕性能直接影響在金屬表面所形成的硅烷膜的連續性和均勻性，3.在金屬表面處理過程中，往往需要多種硅烷共同作用產生復合效果，以提高復合膜的耐蝕性及其他性能。另外在有機硅功能基團的選擇中，還應考慮與后續涂層的結合力問題。就目前國內技術來說，不是很成熟，尤其是有機功能團的選擇上，還有很多不足之處。

如中國專利200710093211公開了一種雙組分金屬重防腐水性工業涂料，尤其涉及一種由金屬顏填料、樹脂、水、助劑組成的金屬保護屏障乳化聚合物和硅烷聚合物及固化劑經過乳液聚合而成，其中硅烷聚合物是由雙－（三乙氧基甲硅基丙基）胺、乙烯基三乙酰氧基硅烷和四乙氧基硅烷聚合而成，該發明的硅烷聚合物具有克服硅烷聚合時產生凝膠缺陷的性能，還將與由金屬的顏填料、樹脂、水、助劑組成的金屬保護屏障乳化聚合物組成分子間的互穿網絡結構，從而組成了防腐性能優異的金屬重防腐水性工業涂料，這種硅烷聚合物金屬重防腐水性工業涂料也是一種低VOC含量和對環境友好的用于金屬基材表面的非溶劑型重防腐工業涂料。

發明內容

本發明的目的是提供一種有機-無機雜化硅烷金屬水性防腐涂料及其制備方法，是針對目前的實際情況，采用了納米有機-無機雜化溶膠和鋯溶膠的復合溶膠。借助多種功能團之間的相互配合，彌補單一硅烷成分在綜合性能方面的欠缺，解決目前硅烷化表面處理技術在工業化應用上出現的問題。

本發明解決其技術問題的采用的技術方案為：

一種有機-無機雜化硅烷金屬水性防腐涂料，其組成原料各組分的重量份數為：

一種有機-無機雜化硅烷金屬水性防腐涂料主要是按照上述配比及下述方法制得，包括以下步驟：

1、把烷氧基正硅酸酯、乙醇加入水中，攪拌均勻，形成混合液A；

2、把三甲氧基封端聚氧化丙烯硅烷低聚物、乙氧基封端二甲基硅烷低聚物、乙酰丙酮加入混合液A中，攪拌均勻后，形成混合物B；

3、將混合物B用氫氧化鈉溶液調節pH值到8-10，升溫到30-50℃，密封攪拌不小于2小時，制得硅溶膠C；

4、將ZrOCl₂·8H₂O、乙酰丙酮、乙醇、水按比例混合均勻，在室溫下攪拌2小時，制成鋯溶膠D；

5、將上述硅溶膠C和鋯溶膠D按比例混合，加入聚乙烯醇（PVA）溶液，攪拌均勻即得金屬硅烷化防腐涂料。

硅烷化金屬防腐涂料，傳統是將有機物摻入到溶膠-凝膠基質中制備金屬硅烷化防腐涂料。這種方法首先使金屬醇鹽水解，在對水解產物進行膠溶而制得溶膠，或者對通過無機鹽而得到的溶液進行膠溶而得到溶膠，之后選擇共溶劑，使溶膠與聚合物在共溶劑中共混，或者將聚合物浸漬于已制備的溶膠中，而制得金屬硅烷化防腐涂料。這種方法制得的復合物只是簡單的包埋，而兩種組分之間無化學鍵的連接。因而該涂料具有穩定性不夠，附著力差，防腐性能差的缺陷。

本發明與現有技術相比，其積極效果是：