[發明專利]一種用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料的制備方法

有效

• 申請號: 202111486957.8
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114163848B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 申乾宏;江李貝;劉杰;王麗;樊先平;楊輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/08;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/20
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及涂層材料的制備，旨在提供一種用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料的制備方法。包括：將無機鋁鹽與尿素進行水熱反應，產物分散后得到氧化鋁納米片分散液；加入鋁醇鹽、硅醇鹽、硅烷偶聯劑、去離子水和催化劑，冷凝回流反應獲得硅鋁復合溶膠；再與片層功能填料、防銹功能填料混合、研磨，加入丙二醇甲醚混合，獲得用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料。本發明制備的涂料能夠綜合提高釹鐵硼磁體表面防腐涂層的耐鹽霧性和PCT性能。性能指標優于現有電鍍技術指標，可替代釹鐵硼電鍍防腐技術，減少電鍍廢液對環境的污染。不使用對二甲苯、丁酮等強溶劑，改善了涂裝環境，相對現有涂料而言更加環保，不會對施工人員造成傷害。

技術領域

本發明涉及涂層材料的制備，特別涉及一種用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料的制備方法。

背景技術

燒結釹鐵硼永磁體(簡稱釹鐵硼)是由主相Nd₂Fe₁₄B、富硼相和富釹相組成的多相粉末合金，自問世以來，以獨特的高磁能積、高矯頑力、高剩磁密度、體積小、質量輕等一系列優點，被廣泛用于電子通信、冶金制造、地質勘探、醫療保健、交通運輸及航空航天等諸多領域。但是，釹鐵硼存在著耐蝕性能差的缺點，嚴重影響了其應用。

釹鐵硼的腐蝕主要發生在暖濕的空氣環境、電化學環境和高溫環境(250℃)，其腐蝕機制主要為氧化剝落和吸氫分化。為此，目前工業上通常采用三種途徑改善磁體本身的耐腐蝕性能。途徑一，通過熱壓工藝改進磁體微觀結構，可大大提高磁體本身的耐腐蝕性能，但該工藝由于成型技術工藝限制，在工業生產上未大批量應用。途徑二，添加一些合金元素改善磁體的耐腐蝕性能，但有時會降低磁性能，而且會提高生產成本，因此也有一定的局限性。途徑三，在釹鐵硼表面制備防護涂層，該法是目前主要的防護手段，主要包括：化學鍍、物理氣相沉積、滾鍍、達克羅、電鍍、電泳、磷化+噴涂。在這些方法中，能夠滿足釹鐵硼在中高端領域需求的主要有電鍍鎳銅鎳和磷化+涂料噴涂，電鍍鎳銅鎳發展比較成熟，但是成本相對較高，存在環境污染問題，而且對于耐壓力容器(PCT)測試和耐中性鹽霧領域很難滿足高端應用要求。近些年，以環氧涂料為代表的磷化+涂料噴涂防腐技術發展迅速，這是由于環氧樹脂吸水性、滲透性小，具有優異的防水性、抗化學侵蝕性及粘結特性。通過在釹鐵硼磁體上涂覆黑色環氧涂料，可將磁體耐中性鹽霧性提高到300h以上。但是，其耐壓力容器測試(PCT)仍不夠理想，涂層與磁體的附著力還有待于進一步提高。而且性能較好的環氧涂料，往往還需要使用甲基異丁酮、丁酮等強溶劑，有害VOC排放高，環保問題十分突出。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將15～30質量份無機鋁鹽溶解于60～80質量份去離子水和20～40質量份無水乙醇組成的混合溶劑中，然后加入4～8質量份的尿素攪拌至完全溶解；將所得混合溶液置于水熱反應釜中，在180～200℃反應1～3h；過濾反應得到的白色沉淀，用去離子水洗滌至中性，然后分散到異丙醇中，形成固含量為5％的氧化鋁納米片分散液；

(2)在60～80質量份氧化鋁納米片分散液中加入15～25質量份鋁醇鹽、5～10質量份硅醇鹽、15～30質量份硅烷偶聯劑、5～10質量份去離子水和0.1～0.5質量份催化劑，在60～80℃冷凝回流反應5～10h，獲得硅鋁復合溶膠；

(3)將30～50質量份硅鋁復合溶膠、20～30質量份片層功能填料、5～10質量份防銹功能填料混合，在砂磨機中研磨1～4h；然后轉移到攪拌機中，加入40～60質量份丙二醇甲醚，攪拌2h，獲得用于釹鐵硼磁體的環保型防腐涂料。

作為優選方案，所述步驟(1)中，所述無機鋁鹽是氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁中的至少一種。

作為優選方案，所述步驟(2)中，所述鋁醇鹽是異丙醇鋁、仲丁醇鋁、三乙醇鋁中的至少一種。