金属层防护涂料及其制备方法和用途以及含金属层的材料技术

本发明专利技术提供了一种金属层防护涂料的制备方法，该方法包括将水、硅烷偶联剂、水溶性硅酸盐、氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀。本发明专利技术还提供了根据如上所述的制备方法制备得到的金属层防护涂料以及上述金属层防护涂料在制备金属材料中的用途。本发明专利技术还提供了一种含金属层的材料，该含金属层的材料包括含金属层的基材和附着在该含金属层的基材上的涂层，所述涂层为如上所述的金属层防护涂料的固化产物。本发明专利技术提供的金属层防护涂料形成的防护膜的耐蚀性十分优良。此外，本发明专利技术提供的金属层防护涂料的耐储藏性非常优异，在配制完成后可在室温下储存180天而不发生明显的性状改变和性能下降。

【技术实现步骤摘要】
金属层防护涂料及其制备方法和用途以及含金属层的材料
本专利技术涉及金属防护领域，具体地，涉及一种金属层防护涂料的制备方法、由该制 备方法得到的金属层防护涂料、该金属层防护涂料的用途和含金属层的材料。
技术介绍
含金属层的材料，包括热镀锌金属材料和热镀铝锌金属材料，为了防止发生锈蚀， 都会在含金属层的材料的表面涂敷一层金属层防护涂料以形成防护膜。因而金属层防护涂 料的性能对于含金属层的材料的防锈蚀十分重要。 例如，CN101608306A公开了一种钝化液，也属于一种金属层防护涂料，其特征在 于，该钝化液为含有水溶性钥化合物、硼酸、水溶性有机物和硅溶胶的水溶液，其中，所述水 溶性有机物为醇和有机羧酸的混合物。 但实验证明，该金属层防护涂料形成的防护膜的耐蚀性仍然较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的金属层防护涂料形成的防护膜的耐蚀性较差的缺陷， 提供一种能够形成耐蚀性较好的防护膜的金属层防护涂料。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种金属层防护涂料的制备方法，该方法 包括将水、硅烷偶联剂、水溶性硅酸盐、氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀； 所述硅烷偶联剂为 HS(CH2)3Si(0CH3)3、HS(CH 2)3Si(0C2H5)3、HS(CH 2)3SiCH3(0CH3)2 和 HS (CH2) 3SiCH3 (0C2H5) 2 中的至少一种。 本专利技术还提供了根据如上所述的制备方法制备得到的金属层防护涂料。 本专利技术还提供了上述金属层防护涂料在制备金属材料中的用途。 本专利技术还提供了一种含金属层的材料，该含金属层的材料包括含金属层的基材和 附着在该含金属层的基材上的涂层，所述含金属层的基材为热镀锌金属基材、热镀铝锌金 属基材和热镀铝锌镁金属基材中的至少一种，其特征在于，所述涂层为如上所述的金属层 防护涂料的固化产物。 通过上述技术方案，本专利技术提供的金属层防护涂料形成的防护膜的耐蚀性十分优 良。此外，本专利技术提供的金属层防护涂料的耐储藏性非常优异，在配制完成后可在室温下储 存180天而不发生明显的性状改变和性能下降。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了一种金属层防护涂料的制备方法，该方法包括将水、硅烷偶联 齐?、水溶性硅酸盐、氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀；所述硅烷偶联剂为 HS (CH2) 3Si (OCH3) 3、HS (CH2) 3Si (OC2H5) 3、HS (CH2) 3SiCH3 (OCH3) 2 和 HS (CH2) 3SiCH3 (OC2H5) 2 中的 至少一种。 其中，详细地，该方法包括：（1)将水和所述硅烷偶联剂混合均匀，得到均匀液体 A ; (2)将所述均匀液体A和水溶性硅酸盐混合均匀，得到均匀液体B ; (3)将所述均匀液体 B和氧化硅填料混合均匀，得到均匀液体C ; (4)将所述均匀液体C与水溶性成膜树脂混合 均匀，得到均匀液体D。其中，混合均匀的方法没有特别的限定，只要能得到均匀的稳定相即 可，优选通过搅拌使混合更加均匀。 根据本专利技术提供的金属层防护涂料的制备方法，其中，相对于1重量份的所述水 溶性硅酸盐，所述硅烷偶联剂的用量可以为0. 5-4. 5重量份，优选为1. 4-1. 8重量份。 其中，相对于1重量份的所述水溶性硅酸盐，所述氧化硅填料的用量可以为 0. 25-2. 2重量份，优选为0. 6-0. 85重量份。 其中，相对于1重量份的所述水溶性硅酸盐，以固体计，所述水溶性成膜树脂的用 量可以为0. 8-6. 8重量份，优选为2. 1-2. 7重量份。此处固体与用于计算或表示固含量的 固体含义相同，即为水溶性成膜树脂除去溶剂后剩余的成分。 其中，相对于1重量份的所述水溶性硅酸盐，水的用量为10-100重量份，优选为 25-40重量份。需要说明的是，本专利技术中所说的水的用量是指另外添加的水的量，不包括上 述以溶液或乳液方式添加的其它组分中带有的水的量。 根据本专利技术提供的金属层防护涂料的制备方法，其中，所述硅烷偶联剂为 HS (CH2) 3Si (0CH3) 3、HS (CH2) 3Si (0C2H5) 3、HS (CH2) 3SiCH3 (0CH3) 2 和 HS (CH2) 3SiCH3 (0C2H5) 2 中的 至少一种。其中，HS(CH2)3Si(0CH3) 3 (称为γ-巯丙基三甲氧基硅烷)、HS(CH2)3Si(0C2H 5)3 (称为￥-巯丙基三乙氧基硅烷)、批(012)與013(0013) 2(称为￥-巯丙基甲基二甲氧基硅 烷)和HS(CH2)3SiCH 3(0C2H5)2 (称为γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作硅烷偶联剂，市 售的可用作硅烷偶联剂的各种上述化学式所示的商品都可以用于本专利技术，例如购自湖北德 邦化工新材料有限公司的牌号为DB-590、DB-580、DB-591和DB-592的市售品。其中，优选 所述硅烷偶联剂为 HS (CH2) 3Si (0CH3) 3 和 / 或 HS (CH2) 3Si (0C2H5) 3。 根据本专利技术提供的金属层防护涂料的制备方法，其中，所述水溶性硅酸盐可以为 硅酸钠和/或硅酸钾。所述硅酸钠可以为无水硅酸钠、五水硅酸钠和九水硅酸钠中的至少 一种。并且，所述水溶性硅酸盐的用量是以无水硅酸盐的量计算的。 根据本专利技术提供的金属层防护涂料的制备方法，其中，所述氧化硅填料没有特殊 的要求，可以为以氧化硅为主体的各种填料，例如，所述氧化硅填料可以为纳米二氧化硅粉 和/或纳米二氧化硅溶胶；优选情况下，所述氧化硅填料中的氧化硅的粒径可以为5-90nm， 更优选为5-30nm，例如，可以使用购自株式会社ADEKA的牌号为AT-30、AT-30S、AT-40、 AT-30A和AT-20的市售品，或者购自山东百特新材料有限公司的牌号为SS-25和SS-30的 市售品。并且，氧化硅填料的用量是以氧化硅本身的重量计算的，例如纳米二氧化硅溶胶的 用量是以溶胶中的二氧化硅的量计算的，即以纳米二氧化硅溶胶的重量乘以其二氧化硅含 量百分数(重量）后得到的数值计算。 根据本专利技术提供的金属层防护涂料的制备方法，其中，所述水溶性成膜树脂可以 为各种水溶性的且能够用于成膜的改性的或未改性的树脂，所述树脂可以以合适的制品 形式使用，例如水溶性乳液、水溶性溶液和水溶性固体中的至少一种，本专利技术没有特别的 要求，只要能够用于成膜即可，例如，所述水溶性成膜树脂可以为水溶性聚酯成膜树脂（即 由多元醇类单体和多元酸类单体聚合而得的水溶性成膜树脂，例如购自广州励宝精细化 工有限公司，牌号CB2200的聚酯树脂)、水溶性苯丙成膜树脂（即由苯乙烯类单体和丙烯酸 (酯）类单体聚合而得的水溶性成膜树脂，例如购自广州市超龙化工科技有限公司，牌号为 xy-108b的苯丙乳液)、水溶性环氧成膜树脂（即由含有环氧基的单体聚合而得的水溶性成 膜树脂，例如购自东莞市黑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属层防护涂料的制备方法，该方法包括将水、硅烷偶联剂、水溶性硅酸盐、氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀；所述硅烷偶联剂为HS(CH2)3Si(OCH3)3、HS(CH2)3Si(OC2H5)3、HS(CH2)3SiCH3(OCH3)2和HS(CH2)3SiCH3(OC2H5)2中的至少一种。

【技术特征摘要】
1. 一种金属层防护涂料的制备方法，该方法包括将水、硅烷偶联剂、水溶性硅酸盐、 氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀；所述硅烷偶联剂为HS (CH2) 3Si (OCH3) 3、 HS (CH2) 3Si (OC2H5) 3、HS (CH2) 3SiCH3 (OCH3) 2 和 HS (CH2) 3SiCH3 (OC2H5) 2 中的至少一种。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于1重量份的所述水溶性硅酸盐，所述 硅烷偶联剂的用量为0. 5-4. 5重量份，所述氧化硅填料的用量为0. 25-2. 2重量份，以固体 计，所述水溶性成膜树脂的用量为〇. 8-6. 8重量份，水的用量为10-100重量份，优选地，相 对于1重量份的所述水溶性硅酸盐，所述硅烷偶联剂的用量为1. 4-1. 8重量份，所述氧化硅 填料的用量为〇. 6-0. 85重量份，以固体计，所述水溶性成膜树脂的用量为2. 1-2. 7重量份， 水的用量为25-40重量份。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述硅烷偶联剂为HS(CH2)3Si(OCH 3)3 和 / 或 HS(CH2)3Si(OC2H5)3。4. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述氧化硅填料为纳米二氧化硅粉和/ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲峰，陈永，徐权，李国安，汤佩林，周一林，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51