本发明专利技术涉及一种无铬达克罗涂料，属金属防腐技术领域。一种无铬达克罗涂料，通过如下步骤制得：将组分Ｂ和组分Ｃ按重量比３～５∶１．５～２．４混合后再将混合物按重量比１∶１６～３２与组分Ａ混合，搅拌均匀，控制ｐＨ为３．５～５．５；本发明专利技术无环境污染、无公害，其抗腐蚀性比电镀锌提高７－１０倍，还具有高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无铬达克罗涂料，属金属防腐
技术背景钢铁腐蚀每年都会直接导致大量的事故或形成事故隐患，造成巨大的经济损失，严重影 响国家经济发展和安全。如何能提供持久的耐腐蚀性力也就成为研究的热点。传统的表面处 理采用镀锌和热浸锌的方式，但这两种工艺都存在环境污染严重，不耐高温(在高于7(TC 时即出现裂痕，防腐性能大幅下降)，抗腐蚀能力不足、不适合在恶劣环境下使用，前处理 采用酸除锈使工件因产生氢脆而强度下降等缺陷。1980年后， 一种以鳞片状锌粉、铝粉， 铬酐和有机还原剂组成的金属防腐涂料，即达克罗涂料的出现让人们看到了新的希望。凭借 其环保的闭路循环加工工艺，强耐腐蚀性能(是电镀锌的7 10倍)，无氢脆，耐高温，具 有高渗透性等优点，迅速得到广泛应用。但在涂层中残留的铬酐会在使用过程中缓慢释放到 环境中。由于铬的高致癌性和强毒性，该涂层对人和环境都有一定的潜在危害，因此欧美各 国纷纷出台法规，严格限制达克罗涂层中铬的含量。在此背景下，无铬达克罗技术应运而生。 国外已有日本的Geomet和德国的Delta研制成功并获得产业化。这两种涂料消除了传统达 克罗中的铬，但涂层的耐候性与耐腐蚀性能与传统达克罗相比都有所下降，且须与另一层有 机封闭涂层搭配使用，大大增加了涂层成本。因此研制一种成本低廉、耐腐蚀性能高的无铬 达克罗一直是国内外研究的热点。在我国新型达克罗涂层技术也已列入机械工业部"清洁生 产技术"的重点项目。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单、成本低、耐腐蚀及耐候能力强，环保性能强的无铬 达克罗涂料。一种无铬达克罗涂料，其特征在于，由以下组分组成A组分由锌粉、铝粉、去离子水和分散剂按重量比0.3 2:0 1.5:6 8:0.01 0.03混合.B组分由磷酸盐、增稠剂、三聚磷酸钠按重量比9 10:0.5 1.5: 0 1混合； C组分由聚合引发剂、pH调节剂、成膜助剂按重量比6 8:0.8 3:0.3 3混合； 将组分B和组分C按重量比3 5:1.5 2.4的混合物再按重量比1: 16 32与组分A 混合，搅拌均匀，pH3.5 5.5。优选的，所述A组分中的锌粉、铝粉呈鳞片状，厚度《0.35刚，直径为4Wn 15Wn。优选的，所述A组分中的分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂；更优的，分 散剂为十二醇聚氧乙烯醚或十六醇聚氧乙烯醚。优选的，所述B组分中的磷酸盐由氢氧化铝与85wt %磷酸按重量体积比0. 6 1. 2:1. l 3.0(Kg/L)配制而成。优选的，所述B组分中的增稠剂是水溶性的纤维素醚；更优的，所述的增稠剂为甲基纤 维素醚(MC)或羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)。优选的，所述C组分中的聚合引发剂选自35wt^双氧水和/或高锰酸钾。优选的，所述C组分中的pH调节剂是锌及碱土金属的氧化物或氢氧化物；更优的，所 述的pH调节剂为氧化锌、氧化钙或氢氧化钙。优选的，所述C组分中的成膜助剂为聚乙二醇。上述试剂均为市场销售的产品。原理和使用方法涂料在固化过程中发生如下反应2A1(H2P04)3 == A12(H2P207)3 + 3H20A12(H2P207)3 == 2AlH2P3O10 + H20Al(OH)3+H3P04—A1203 mAlP04 (非晶态)涂覆无铬达克罗涂料后的金属零件被加热到200 400°C，涂料中的P043-， HPO^及 H2P(V与A1"在聚合引发剂的作用下发生反应，生成聚合磷酸铝作为粘结剂，将数十层鳞片 状金属粉固化于零件表面，形成紧密的保护膜，约3 8陶厚，具体厚度由涂覆量而定。涂 层中的磷酸铝、磷酸锌及部分聚合生成的三聚磷酸都是性能优良的缓蚀剂，并且会与金属粉 及金属基体发生反应，产生牢固的附着力和极高的耐腐蚀性。Zn2+ + Fe3+ + P043- 4 ZnxFey(P04)z尤其是涂层中的三聚磷酸铝，能与金属离子产生牢固的络合物，并逐渐转化为一层致密 的钝化膜，会大幅提高涂层的附着力和耐腐蚀性能。涂覆前应除去零件表面的锈点、氧化物、有机物以保证涂层与金属基体有良好的附着力。 除锈工艺主要采用喷丸、喷沙；脱脂主要采用在超声波环境下的溶剂脱脂；涂覆工艺有浸涂、 刷涂、喷涂。涂覆处理后的金属零件应首先置于50 120'C预热炉内除去水分，再置于200 40(TC固化。固化时间由涂层厚度、零件大小等因素而定， 一般15 35分钟。无铬达克罗具有以下技术上的优良效果7、无环境污染、无公害整套工艺设备采用全过程闭路循环，绝无通常电镀中生产酸、碱、锌、铬等污水和废气 排放问题，这就从根本上杜绝了环境污染。因此发展和推广"达克罗"新技术意义尤为深远。2、 新的镀层系片状锌基铬盐防护涂层其抗腐蚀性比电镀锌提高7-10倍，(盐雾试验最高可达到1000小时)，还具有高渗透性、 高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等特点。特别适用于高 强度受力件、高强度结构件等。3、 涂层工艺性极佳涂层厚薄均匀，具有银灰色的表面，光洁柔和、色泽自然，可以代替电镀锌、电镀镉、 热浸锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀锌、氧化、钝化、磷化等多种传统的表面处理工艺， 也是喷涂工艺的前处理，使油漆不会产生脱落，表面达到镜面状态。么价格低廉新配方的成本与传统达克罗相比没有提高，配方中的各种成分均为市场上常见化学试 剂，均易于购买。 ■5、市场潜力大该涂层符合各西方发达国家的法令要求，同时也能够在中国国内应用于汽车、摩托车、 基础件、涂装、建筑、隧道、电力、化工、海洋、家电、铁路、造船、航天航空、军工各行 各业，从而使黑色金属和有色金属永不生锈和防腐等，使产品零件消除内应力和提高强度， 更增强产品可靠性和美观等。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术最进一步的详细说明，但本专利技术所保护范围不仅限与此 实施例1:500克锌粉、4000克去离子水与IO克十二醇聚氧乙烯醚组成组分A; 40克氢氧化铝与 60毫升85%磷酸，12克甲基纤维素醚组成B组分；50克35wt^双氧水，8克氧化锌，17 克聚乙二醇组成C组分。首先把B组分与C组分混合搅拌30分钟，然后加入A组分，继 续搅拌，直到体系均匀，调节pH为3.5。中性碳钢试片除锈、除油后，浸涂本涂料，用甩干机甩干，置于8(TC预热炉中预热20 分钟，再升温到30(TC固化30分钟，取出空冷。实施例2:300克锌粉与200克鳞片状铝粉、5000克去离子水、12克十六醇聚氧乙烯醚组成A组 分；40克氢氧化铝和69毫升85%磷酸，12克羟丙基纤维素醚组成B组分；30克35wt^双 氧水、IO克高锰酸钾、5克氧化钙、15克聚乙二醇组成C组分。将B与C混合后，搅拌一 段时间，再加入A，搅拌使混合均匀，调节pH4.3，实施方法同实例l。实施例3:200克锌粉与200克铝粉、4000克去离子水、16克十六醇聚氧乙烯醚组成A组分；80克氢氧化铝与100毫升85%磷酸，14克羟丙基纤维素醚，10克三聚磷酸钠组成B组分；50 克35wt^双氧水，6克氢氧化钙，14克聚乙二醇组成C组分。将B与C混合后，搅拌一段 时间，再加入A，搅拌使混合均匀，调节pH为5.3，实施方法同实例l。权利要求1. 一种无铬达克罗涂料，其特征在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无铬达克罗涂料，其特征在于，由以下组分组成：Ａ组分由锌粉、铝粉、去离子水和分散剂按重量比０．３～２∶０～１．５∶６～８∶０．０１～０．０３混合；Ｂ组分由磷酸盐、增稠剂、三聚磷酸钠按重量比９～１０∶０．５～１．５∶０～１混 合；Ｃ组分由聚合引发剂、ｐＨ调节剂、成膜助剂按重量比６～８∶０．８～３∶０．３～３混合；将组分Ｂ和组分Ｃ按重量比３～５∶１．５～２．４的混合物再按重量比１∶１６～３２与组分Ａ混合，搅拌均匀，ｐＨ３．５～５．５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张树永，康彪，张桃，胡冰，耿倩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[]
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