不含铬、磷和氟化物的钝化和有机薄膜涂料制造技术

可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包含水和：氨基硅烷；环氧硅烷；过渡金属化合物；和聚合树脂，其中该涂料不含铬、不含氟化物且不含磷。

【技术实现步骤摘要】
不含铬、磷和氟化物的钝化和有机薄膜涂料本申请是以下申请的分案申请：申请日：2015年10月12日；申请号：2015106539886；专利技术名称：“不含铬、磷和氟化物的钝化和有机薄膜涂料”。
技术介绍
薄膜有机钝化在工业上用于向金属提供腐蚀防护。传统的制剂包括铬；虽然这些制剂可具有优良的钝化性质，但它们也可能具有差的涂料附着力和有害的环境影响的缺点。其它的传统成分，例如氟化物和磷可用于代替铬，但是也可能具有负面的环境和/或生态影响。本专利技术涉及不含铬、不含氟化物和不含磷的钝化和薄有机膜涂料的新型制剂，其可在金属材料表面上提供良好腐蚀防护和改善的涂料附着力。
技术实现思路
根据一些实施方案,本专利技术涉及可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包含水和：氨基硅烷；环氧硅烷；过渡金属化合物；和聚合树脂，其中所述涂料不含铬、不含氟化物且不含磷。在一些实施方案中，氨基硅烷存在的量为所述涂料组合物的约0.5重量%-约5重量%；环氧硅烷存在的量为涂料组合物的约2重量%-约25重量%；过渡金属化合物存在的量为涂料组合物的约0.05重量%-约5重量%；和/或聚合树脂存在的量为涂料组合物的约1重量%-约30重量%。在一些实施方案中，涂料组合物还包括原硅酸乙酯。在一些实施方案中，过渡金属包括Zr(NO3)4、Ce(NO3)3、TiO(NO3)2、(NH4)2Ce(NO3)6和/或Mn(NO3)2。在某些实施方案中，当以小于约2µm的膜厚度涂敷时，或当以小于约1.2µm的膜厚度涂敷时，涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性。在一些实施方案中，当在约40℃-约150℃的峰值金属温度下涂敷时，涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性。根据一些实施方案，钝化金属表面的方法包括用涂料组合物涂布金属表面，所述涂料组合物包含水和：氨基硅烷；环氧硅烷；过渡金属化合物；和聚合树脂，其中所述涂料不含铬、不含氟化物且不含磷。具体实施方式本专利技术的组合物和方法涉及不含铬、不含氟化物且不含磷的钝化和有机薄膜涂料。组分的独特组合可允许本专利技术的涂料在金属材料的表面上提供腐蚀防护保护和改善的涂料附着力，同时还是环境和生态友好的。此外，本专利技术的一些实施方案的涂料可在与当前技术相比更低的峰值金属表面温度和/或更小的膜厚度下涂敷，同时还提供期望水平的腐蚀防护和涂料附着力。峰值金属温度或PMT，应理解为在涂布线中干燥/固化过程期间通过金属基底获得的平均最大温度。在一些实施方案中，本专利技术的涂料组合物可包括以下的一个或多个：氨基硅烷、环氧硅烷、过渡金属化合物和/或聚合树脂。涂料组合物和单独的组分在以下更详细地描述。氨基硅烷在一些实施方案中，本专利技术的涂料组合物包括一种或多种氨基硅烷。适合的氨基硅烷可包括，例如，单氨基硅烷、双氨基硅烷和/或氨基官能低聚硅烷。在一些实施方案中，适合的氨基硅烷包括3-(三甲氧基甲硅烷基)丙胺和/或它的低聚物、具有反应性伯胺和可水解的无机甲氧基硅基的双官能有机硅烷，例如Dynasylan®AMMO，双氨基官能的低聚硅氧烷例如Dynasylan®Hydrosil2776(二氨基烷氧基硅烷和甲基烷氧基硅烷的共缩聚物)，和/或具有反应性伯氨基和可水解乙氧基甲硅烷基的双官能硅烷，例如Dynasylan®AMEO。在一些实施方案中，涂料组合物包括一种或多种氨基硅烷，其量为所述涂料组合物的约0.1重量%-约20重量%；所述涂料组合物的约0.1重量%-约15重量%；所述涂料组合物的约0.1重量%-约10重量%；所述涂料组合物的约0.2重量%-约8重量%；所述涂料组合物的约0.3重量%-约7重量%；所述涂料组合物的约0.4重量%-约6重量%；所述涂料组合物的约0.5重量%-约5重量%；所述涂料组合物的约0.1重量%；所述涂料组合物的约0.2重量%；所述涂料组合物的约0.3重量%；所述涂料组合物的约0.4重量%；所述涂料组合物的约0.5重量%；所述涂料组合物的约0.6重量%；所述涂料组合物的约0.7重量%；所述涂料组合物的约0.8重量%；所述涂料组合物的约0.9重量%；所述涂料组合物的约1重量%；所述涂料组合物的约2重量%；所述涂料组合物的约3重量%；所述涂料组合物的约4重量%；所述涂料组合物的约5重量%；所述涂料组合物的约6重量%；所述涂料组合物的约7重量%；所述涂料组合物的约8重量%；所述涂料组合物的约9重量%；所述涂料组合物的约10重量%；所述涂料组合物的约12重量%；所述涂料组合物的约15重量%；所述涂料组合物的约17重量%；或所述涂料组合物的约20重量%。环氧硅烷在一些实施方案中，本专利技术的涂料组合物包括一种或多种环氧硅烷。适合的环氧硅烷可包括例如甲氧基甲硅烷基、乙氧基甲硅烷基和/或环氧官能低聚硅烷。在一些实施方案中，适合的环氧硅烷包括3-(2,3-环氧丙氧基)丙基]三甲氧基硅烷和/或它的低聚物，具有反应性有机环氧化物和可水解无机甲氧基甲硅烷基的双官能有机硅烷，例如Dynasylan®GLYMO，基于水作为溶剂的有机硅化合物，例如Dynasylan®Hydrosil2926(乙氧基烷氧基硅烷的产物)，和/或具有反应性有机环氧化物和可水解无机三乙氧基甲硅烷基的双官能有机硅烷，例如Dynasylan®GLYEO。在一些实施方案中，涂料组合物包括一种或多种环氧硅烷，其量为所述涂料组合物的约0.1重量%-约50重量%；所述涂料组合物的约0.2重量%-约45重量%；所述涂料组合物的约0.5重量%-约40重量%；所述涂料组合物的约0.5重量%-约35重量%；所述涂料组合物的约1重量%-约30重量%；所述涂料组合物的约2重量%-约25重量%；所述涂料组合物的约0.1重量%；所述涂料组合物的约0.2重量%；所述涂料组合物的约0.5重量%；所述涂料组合物的约1重量%；所述涂料组合物的约2重量%；所述涂料组合物的约5重量%；所述涂料组合物的约7重量%；所述涂料组合物的约10重量%；所述涂料组合物的约12重量%；所述涂料组合物的约15重量%；所述涂料组合物的约20重量%；所述涂料组合物的约25重量%；所述涂料组合物的约30重量%；所述涂料组合物的约35重量%；所述涂料组合物的约40重量%；所述涂料组合物的约45重量%；或所述涂料组合物的约50重量%。金属化合物在一些实施方案中，本专利技术的涂料组合物包括一种或多种金属化合物。适合的金属包括Zr、Ti、Ce、Mn等、它们相关的盐和化合物、和它们的组合。在一些实施方案中，适合的实例包括Zr(NO3)4、Ce(NO3)3、TiO(NO3)2、(NH4)2Ce(NO3)6和/或Mn(NO3)2。在一些实施方案中，涂料组合物包括一种或多种过渡金属化合物，其量为所述涂料组合物的约0.01重量%-约20重量%；所述涂料组合物的约0.01重量%-约15重量%；所述涂料组合物的约0.01重量%-约10重量%；所述涂料组合物的约0.02重量%-约8重量%；所述涂料组合物的约0.03重量%-约7重量%；所述涂料组合物的约0.04重量%-约6重量%；所述涂料组合物的约0.05重量%-约5重量%；所述涂料组合物的约0.01重量%；所述涂料组合物的约0.02重量%；所述涂料组合物的约0.03重量%；所述涂料组合物的约0.04重量%；所述涂料组合物的约0.05重量%；所述涂料组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包含水和：(a) 氨基硅烷；(b) 环氧硅烷；(c) 过渡金属化合物；和(d) 聚合树脂，其中所述涂料不含铬、不含氟化物且不含磷，其中所述氨基硅烷存在的量为所述涂料组合物的约0.5重量%‑约5重量%，其中所述环氧硅烷存在的量为所述涂料组合物的约2重量%‑约25重量%。

【技术特征摘要】
1.可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包含水和：(a)氨基硅烷；(b)环氧硅烷；(c)过渡金属化合物；和(d)聚合树脂，其中所述涂料不含铬、不含氟化物且不含磷，其中所述氨基硅烷存在的量为所述涂料组合物的约0.5重量%-约5重量%，其中所述环氧硅烷存在的量为所述涂料组合物的约2重量%-约25重量%。2.权利要求1的涂料组合物，其中所述过渡金属化合物存在的量为所述涂料组合物的约0.05重量%-约5重量%。3.权利要求1的涂料组合物，其中所述聚合树脂存在的量为所述涂料组合物的约1重量%-约30重量%。4.权利要求1的涂料组合物，其进一步包含原硅酸乙酯。5.权利要求1的涂料组合物，其中所述过渡金属包括Zr(NO3)4、Ce(NO3)3、TiO(NO3)2、(NH4)2Ce(NO3)6和/或Mn(NO3)2。6.权利要求1的涂料组合物，其中当以小于约2µm的膜厚度涂敷时，所述涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性。7.权利要求1的涂料组合物，其中当以小于约1.2µm的膜厚度涂敷时，所述涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性。8.权利要求1的涂料组合物，其中当在约40℃-约150℃的峰值金属温度下涂敷时，所述涂料组合物向金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：R张，J李，Z冯，J张，
申请(专利权)人：奎克化学中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31