[發明專利]一種Al2O3納米顆粒增強的無鉻達克羅防腐涂料、涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201610030583.1
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105542540B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 朱春東;梅嘉容;李邦
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09D5/10
• 分類號: C09D5/10;C09D1/00;C09D7/62
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明公開了一種Al₂O₃納米顆粒增強無鉻達克羅防腐涂料，各原料所占質量含量為：金屬漿料50～55％、無鉻鈍化液42～48％、改性Al₂O₃納米顆粒1～2％、助劑0.5～1％。本發明選用鉬酸鈉、硼酸、稀土材料以及硅烷偶聯劑取代鉻酐作為無鉻鈍化液，具有較好的耐腐蝕性能，環境友好；并結合改性Al₂O₃納米顆粒，使其分散于涂料中，可有效提高涂層硬度、抗磨損能力和防腐蝕性能；制備的涂料性能穩定，涂層表面光滑平整，且具有金屬光澤，硬度高且耐磨及耐腐蝕性能優異。

技術領域

本發明屬于新能源材料領域，具體涉及一種Al₂O₃納米顆粒增強的無鉻達克羅防腐涂料、 Al₂O₃納米顆粒增強的無鉻達克羅防腐涂層及其制備方法。

背景技術

達克羅技術又稱鋅鋁涂層技術，是一種工藝簡單，防腐效果較好的表面涂覆技術。此技術是由美國大洋公司1963年研制出來的，涂層原料是由片狀鋅粉、片狀鋁粉、鉻酐、潤濕劑、分散劑、還原劑、去離子水及其他助劑組成的混合液，經攪拌均勻后獲得涂液，將其涂敷于工件表面，經過300℃左右烘烤后，在金屬基體表面形成一層耐蝕性極佳的涂層。達克羅技術作為傳統的電鍍表面處理的更新的技術，自1993年引入到我國以來，由于其具有的很好的耐蝕防腐性能、薄薄的涂層厚度和對環境友好無污染的優點，開始在汽車、橋梁、電力、鐵路、船舶、石油化工等多種行業廣泛應用。

但傳統的達克羅技術有以下缺點：1)達克羅涂層中存在對人體有害的鉻離子，六價的鉻離子容易導致癌癥，是一種危險的環境污染物；2)達克羅涂層的燒結溫度一般在三百度以上，而且需要一定的時間，所以消耗就比較大；3)達克羅涂層表面的硬度不高而且耐磨性不是很好；4)達克羅的涂層顏色比較單一，現在常用的主要有銀灰色和銀白色，這不適于汽車的個性化發展。但是現在可以通過再次涂覆或后處理來獲得不同顏色，以此提高汽車零部件的裝飾性等。

無鉻達克羅涂層與傳統的達克羅涂層相比，避免了六價鉻離子的危害，真正實現了清潔生產。而作為達克羅涂層的替代產品，無鉻鋅鋁涂層存在硬度、耐磨性不佳以及耐蝕性不如達克羅涂層等問題，限制了無鉻鋅鋁涂層的廣泛應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Al₂O₃納米顆粒增強無鉻達克羅防腐涂料及其制備方法，所述涂料所得涂層的性能穩定，具有硬度高和耐腐蝕性優異等特點，且涉及的制備方法簡單、環境友好，適合推廣應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種Al₂O₃納米顆粒增強無鉻達克羅防腐涂料，各原料所占質量含量為：金屬漿料50～55％、無鉻鈍化液42～48％、改性Al₂O₃納米顆粒1～2％、助劑0.5～1％。

上述方案中，所述的金屬漿料由片狀鋁粉、片狀鋅粉、潤濕劑和分散劑混合而成，其中片狀鋁粉和片狀鋅粉的質量比為1:(4.5～5.5)，所述潤濕劑為聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一種或兩種按任意配比的混合物，其添加量占金屬漿料總質量的40～50％；分散劑為乳化分散劑OP-10，其添加量占金屬漿料總質量的1～2％。

上述方案中，所述無鉻鈍化液中各組分所占質量百分比為：鉬酸鈉10～15％、硼酸5～10％、硅烷偶聯劑4～8％(AC-66)、稀土材料2～5％，其余為水；其中稀土材料為硝酸鑭或硝酸鈰。