[發明專利]一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201911283602.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111040556A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 王冠;寧岳林;鄒欣;林曉平;張傳友
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C09D133/16
• 分類號: C09D133/16;C09D5/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發明公開了一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料及其制備方法和應用，包括以下按質量份計算的組分：鋅鋁混合粉25～35份、含氟丙烯酸樹脂45～55份、聚醚改性二甲基硅氧烷4～6份、乙二醇6～10份、氫氧乙基纖維素0～1份、吐溫20 0～1份和水8～12份。該鋅鋁涂料采用含氟丙烯酸樹脂做粘接劑實現水性去鉻，同時實現在20～30℃固化12～24h制得水性氟碳無鉻鋅鋁涂層，解決傳統鋅鋁涂層需要200℃以上燒結固化的問題，本發明同樣可以在60～100℃預熱5～10分鐘后，80～200℃燒結15～25分鐘固化制得涂層，耐腐蝕性能與常溫固化基本一致，目標金屬進一步經過硅烷預處理，可提高涂層的附著力和耐蝕性。

技術領域

本發明涉及防腐涂料技術領域，更具體地，涉及一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料及其制備方法和應用。

背景技術

北方地區冬天積雪嚴重，為了清除道路積雪，采用鹽融雪的方法去除道路積雪，大量的積雪化水溶解了鹽形成鹽水，使得汽車的金屬零部件產生了大量的銹蝕，在這種背景下，就需要一種金屬表面防護技術來減少鋼鐵腐蝕，傳統鋅鋁涂層處理技術由此誕生。但傳統鋅鋁涂層技術并不是完整意義上的“綠色技術”。涂料中鉻酸鹽做粘結劑和鈍化劑的作用，鉻酸鹽在燒結固化過程有部分六價鉻離子沒有轉化成三價鉻離子，六價鉻離子是一種強致癌物質。

已有研究(耿建飛.新增丙烯酸樹脂粘結劑的無鉻鋅鋁合金涂層的制備及性能研究[D].南京航空航天大學，2016)表明，添加了丙烯酸樹脂粘結劑的無鉻鋅鋁合金涂層中不含鉻元素，更加安全環保，耐蝕性、硬度、耐磨性都得到一定程度的提升。但該鋅鋁涂層需要經過280～290℃固化燒結，能耗高，適用面窄，燒結不足或者燒結過度都會削弱涂層的使用性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有無鉻鋅鋁涂料需經過高溫固化燒結的缺陷和不足，提供一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料，該涂料可在20～30℃下12～24h實現常溫固化，不需額外進行燒結。

本發明的另一目的是提供一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料的制備方法。

本發明的另一目的是提供一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料在金屬防腐中的應用。

本發明的又一目的是提供一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂層。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種水性氟碳無鉻鋅鋁涂料，包括以下按質量份計算的組分：鋅鋁混合粉25～35份、含氟丙烯酸樹脂45～55份、聚醚改性二甲基硅氧烷4～6份、乙二醇6～10份、氫氧乙基纖維素0～1份、吐溫20 0～1份和水8～12份。

本發明以一定配比的鋅鋁混合粉、含氟丙烯酸樹脂為原料，以聚醚改性二甲基硅氧烷作為分散劑，乙二醇作為潤濕劑，氫氧乙基纖維素作為增稠劑，Alkest TW20作為消泡劑，制得水性氟碳無鉻鋅鋁涂料，可實現常溫自固化，進一步制得水性氟碳無鉻鋅鋁涂層，應用范圍大為擴展，尤其適用于野外作業，如大橋、護欄等。值得一提的是，本發明水性氟碳無鉻鋅鋁涂料同樣適用于燒結固化，并且所需的溫度低于現有的燒結溫度，進一步縮短了固化時間，適合批量生產。

優選地，包括以下按質量份計算的組分：鋅鋁混合粉28～32份、含氟丙烯酸樹脂48～52份、聚醚改性二甲基硅氧烷4.5～5.5份、乙二醇7～9份、氫氧乙基纖維素0～1份、吐溫20 0～1份和水9～11份。

優選地，所述含氟丙烯酸樹脂為上海東氟化工科技有限公司生產的牌號為DF-S06水性氟樹脂。

優選地，所述鋅鋁混合粉中鋅粉和鋁粉質量含量之比為5～5.5：1～1.5。

本發明還保護上述水性氟碳無鉻鋅鋁涂料的制備方法，包括如下步驟：

S1.將聚醚改性二甲基硅氧烷、乙二醇、氫氧乙基纖維素、吐溫20和水的混勻，得混合溶液；

S2.將鋅鋁混合粉與步驟S1的混合溶液混勻；