[發(fā)明專利]一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810258254.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN108641414A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉小機(jī);侯高明;徐經(jīng)偉;郭鵬然;吉國強(qiáng);鄧熾恒;葛貴明;賴桂珍;鐘繼志;于麗娟;蔡榕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韶關(guān)市中廣測(cè)協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)有限公司;廣東省測(cè)試分析研究所（中國廣州分析測(cè)試中心）
• 主分類號(hào): C09D1/00
• 分類號(hào): C09D1/00;C09D5/10
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發(fā)明提供一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液及其制備方法。一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：改性納米材料0.1～5份，金屬粉末10～30份，潤(rùn)濕劑0.1～2份，分散劑1～5份，pH調(diào)節(jié)劑0.1～1份，其他助劑1.2～10.6份和去離子水30～100份，所述的改性納米材料由硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)納米材料進(jìn)行處理制備得到。本發(fā)明在水性無鉻達(dá)克羅涂液的基礎(chǔ)上，通過改性納米粒子摻雜，進(jìn)一步解決水性無鉻達(dá)克羅涂液的耐腐蝕性差、硬度低、耐磨性不足等問題。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液及其制備方法。

背景技術(shù)：

金屬材料作為國民應(yīng)用中最重要的結(jié)構(gòu)性材料廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，它的地位無法取代。但是金屬存在一個(gè)致命的問題--腐蝕。到目前為止，全球金屬因腐蝕而造成報(bào)廢的總量占年產(chǎn)量的25％～30％，在國內(nèi)，每年因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了2.1萬億，達(dá)到GDP的3.3％，造成了嚴(yán)重的國民經(jīng)濟(jì)的損失和嚴(yán)重的安全事故。因此，金屬的防腐成為一項(xiàng)重要而有意義的工作。鋅鋁涂層作為迄今最有效的金屬材料的表面防腐方法，與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比：耐腐蝕涂層耐腐蝕性能極強(qiáng)，是鍍鋅的7～10倍，無氫脆性，特別適用于高強(qiáng)度受力件，高耐熱性，尤其適用于汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的高強(qiáng)度構(gòu)件，高滲透性、高附著性、高耐磨性、高耐氣候性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性，迅速在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，由于Cr⁶⁺的強(qiáng)毒性和致癌性，世界各國都限制或者禁止了含鉻產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售，因此大家都將目光轉(zhuǎn)向無鉻鋅鋁涂液。

無鉻鋅鋁涂層作為達(dá)克羅的替代產(chǎn)品，目前全球僅有DELTA、ZINTEK、MAGNI、GEOMET四家無鉻鋅鋁涂液已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，但是真正實(shí)現(xiàn)無污水和有害氣體排放，具有優(yōu)異的防腐性和良好的耐候性且不含鉻的水性無鉻鋅鋁涂料只有GEOMET。但該涂液價(jià)格昂貴，還存在耐蝕性能、耐磨性和硬度不足等缺點(diǎn)，急需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液及其制備方法，本發(fā)明針對(duì)目前國內(nèi)市場(chǎng)無鉻鋅鋁涂液被國際化工巨頭壟斷且油性無鉻鋅鋁涂液存在環(huán)境污染等不足，提供一種綠色環(huán)保無廢水廢氣排放和重金屬離子的單組份水性無鉻鋅鋁涂液，且該涂液具有耐腐蝕性強(qiáng)、硬度高、耐磨性好和涂覆成本低等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供了一種環(huán)保無鉻鋅鋁涂液，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：改性納米材料0.1～5份，金屬粉末10～30份，潤(rùn)濕劑0.1～2份，分散劑1～5份，pH調(diào)節(jié)劑0.1～1份，其他助劑1.2～10.6份和去離子水30～100份，所述的改性納米材料由硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)納米材料進(jìn)行處理制備得到。本發(fā)明在水性無鉻達(dá)克羅涂液的基礎(chǔ)上，通過改性納米粒子摻雜，進(jìn)一步解決水性無鉻達(dá)克羅涂液的耐腐蝕性差、硬度低、耐磨性不足等問題。

優(yōu)選，所述的改性納米材料由如下步驟制備得到：將納米材料加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～35％的硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，45℃～55℃下攪拌反應(yīng)4～6小時(shí)。更進(jìn)一步優(yōu)選，將納米材料加入含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，45℃～55℃下攪拌反應(yīng)5小時(shí)，即得到改性納米材料。所述的改性納米材料選自改性納米二氧化硅、改性納米二氧化鈦、改性石墨烯、改性納米氧化鋅和改性納米氧化鋁中的一種。納米材料可以通過各自相應(yīng)的方法制備得到。所述的硅烷偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ―(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)中的一種。

優(yōu)選，所述的金屬粉末選自鋅粉、鋁粉、鎳粉、鎂粉、鈦粉和錫粉中的一種以上；所述的潤(rùn)濕劑選自乙二醇、乙醇、正丁醇、丙三醇、二乙二醇和二丙二醇中的一種以上；所述的分散劑選自聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP10)、聚醇、聚氧乙烯辛基苯酚醚-29(OP29)、椰子油二乙醇酰胺(6501)、十二烷基磺酸鈉、聚氧乙二醇油酸酯、聚硅氧烷二丙二醇單甲醚和壬基酚聚氧乙烯醚中；所述的pH調(diào)節(jié)劑選自三乙醇胺、乙酸、乙二胺、鹽酸和氫氧化鈉中的一種以上。