用于低处理铝合金表面的有机防护涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于多种型号低处理铝合金表面的具有高附着力的常温固化有机防护涂料，该涂料首先制备预处理防腐浆料，将钝化性功能颜料和树脂液、偶联剂、助剂在搅拌状态下加入混合溶剂中，得到稳定的浆料。用于低处理铝合金表面的可常温固化有机防护涂料，由A、B两组份组成并配合使用。其中A组分主要包括上述的预处理防腐浆料，还包括环氧树脂液、颜填料、助剂和适量溶剂，B组分为聚酰胺类固化剂，以及二甲苯、正丁醇的混合物。本发明专利技术制备的低处理铝合金专用涂料不仅在铝质基材上的综合性能优异，还省去了传统涂料涂覆前对底材复杂繁琐的处理工艺，符合节能降耗的新趋势，应用前景广阔。

Organic Protective Coatings for Low-Treatment Aluminum Alloy Surface

The present invention relates to a room temperature curable organic protective coating with high adhesion which is suitable for various types of low-treatment aluminium alloy surfaces. The coating first prepares a pretreated anticorrosive slurry, and adds passivating functional pigments and resin liquids, coupling agents and auxiliaries to a mixed solvent in a stirring state to obtain a stable slurry. Ordinary temperature curable organic protective coatings for low-treatment aluminium alloy surface are composed of two components A and B and used together. Component A mainly includes the pretreated anticorrosive slurry, including epoxy resin solution, pigments and fillers, auxiliaries and appropriate solvents. Component B is a polyamide curing agent, and a mixture of xylene and n-butanol. The low-treatment aluminum alloy special coating prepared by the invention not only has excellent comprehensive performance on the aluminium base material, but also eliminates the complicated and tedious treatment process of the base material before the traditional coating is applied, which conforms to the new trend of energy saving and consumption reduction, and has broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
用于低处理铝合金表面的有机防护涂料
：本专利技术属于特种防腐涂料领域，特别涉及一种适用于多种型号低处理铝合金表面的具有高附着力的常温固化有机防护涂料及其制备方法。
技术介绍
：随着各种装备的轻量化改进，大量高强度、轻质铝合金、钛合金等轻金属被采用，其中铝及铝合金在空气中很容易在表面形成一层致密的氧化膜，该氧化膜致密光滑，对铝合金基体具有良好的保护作用，但该氧化膜较易受损且表面若含有正电性杂质，如铜、铁等，其氧化膜的稳定性就会降低，直接影响到材料的使用寿命，因此在铝合金表面涂覆有机涂层是一种有效地增强措施。但铝合金表面氧化膜较易吸附水分子，使得有机防护涂层与铝合金底材难以浸润、结合，大大降低了涂层的附着力，涂层易在外力下脱落，达不到长期的防护效果。常规的铝合金专用涂料对基材的表面处理要求非常严格，大多要求进行喷砂或者进行严格的阳极氧化、化学氧化、微弧氧化等，工艺繁琐，防腐保护成本高。在低处理(仅需进行除油除灰)铝合金基材上直接进行涂覆常温干燥有机涂层，市场上还鲜有报道。CN103642365B公开了一种船用铝合金腐蚀自修复智能涂层及其制备方法，该涂层耐腐蚀可达3000h，但需要对基材进行喷砂处理，且涂层厚度为300微米，在低处理基材上附着力和防腐性均较差。贺玉平等.铝合金用水性聚氨酯涂料的研制.《腐蚀与防护》.2015，第36卷(第12期)，1146-1149。该文献公开了一种涂料在铝合金上附着力可达12.5MPa，但耐盐雾仅有500h，防腐效果差，况且基材的处理方式也未明确。王留方等.高附着力涂料在轨道列车铝合金上的应用研究.《涂料工业》.2008，第38卷(第8期)，1-9。该文献公开了一种涂料，其机理是通过氨基、羟基等驱赶铝及铝合金表面的各种气体和水分子，并占据微孔，实现与底材附着。该机理与本文机理(捕获并分解水分子)有显著地区别，该文献中被驱赶的气体和水分子，尤其是水分子混杂在涂层中，会降低涂层的致密性，导致防腐性降低，其关键的拉开法附着力也未报道。
技术实现思路
本专利技术涉及的涂料是一种用于多型号铝合金(例如7A52、5083、7075、7A04等)表面的双组份环氧防腐涂料，特别适合于低处理铝合金表面。该涂料与普通的聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料不同，与普通的环氧类涂料也有明显区别。本专利技术中所述的低处理是指仅采用除油剂、清洗剂、溶剂等去除铝合金表面的灰尘、油质等污物，不同于传统的喷砂、喷丸、手工打磨、抛光、氧化处理、络合处理等手段。本专利技术的方案之一是提供一种预处理防腐浆料。所述的预处理防腐浆料，是将钝化性功能颜料和树脂液、偶联剂、助剂在搅拌状态下加入混合溶剂中，得到稳定的浆料，其原料按重量百分比配比如下：所述的环氧树脂液是采用分子量在450～1400间的双酚A型环氧树脂、二甲苯和正丁醇(二甲苯和正丁醇重量比1：0.2～1)配制的重量固体份为60％的混合液。所述的钝化性功能颜料包括锌铬黄、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌、铬酸盐类，选取一种或几种。所述的偶联剂选自下列一种或几种：BYK4510、BYK4500、A1100、Adherant1121、Adherant1121、Adherant1051。所述的分散剂为BYK-P104S、BYK-110、海明斯Disponer928、FX9086中的一种或几种；所述防沉剂为海明斯DeuRheo229、BENGEL424、BENGEL958、BYK-410中的一种或几种。所述的预处理防腐浆料，包括以下制备工艺：容器中加入配方量的溶剂，置于高速搅拌下，依次加入配方量的分散助剂、环氧树脂液、钝化性功能颜料，分散10～30min，加入配方量的偶联剂，分散10～30min，再加入防沉剂，继续搅拌10～30min制得粘度在100～1000mPa.s间的稳定的预处理防腐浆料。进一步地，本专利技术提供了用于低处理铝合金表面的可常温固化有机防护涂料，由A、B两组份组成并配合使用。其中A组分的特征主要包括上述的预处理防腐浆料，还包括环氧树脂液、颜填料、助剂和适量溶剂。各组分按重量百分比配比如下：所述的环氧树脂液与预处理防腐浆料配方中的环氧树脂液相同。所述的颜填料包括具有屏蔽作用的片状铝粉、云母粉及其它类颜填料如滑石粉、沉淀硫酸钡，碳酸钙、钛白粉等。所述流平助剂为BYK-306、海明斯Levaslip466中的一种或几种；所述防沉剂为海明斯DeuRheo229、BENGEL424、BENGEL958、BYK-410中的一种或几种。所述的溶剂为二甲苯和正丁醇按重量比例1：0.2～1配置的混合液。B组分为聚酰胺类固化剂，以及二甲苯、正丁醇的混合物。各组分按重量百分比配比如下：所述用于低处理铝合金表面的可常温固化有机双组份防护涂料的制备方法，包括以下步骤：1.按所述配方量的环氧树脂液、流平助剂、溶剂加入搅拌容器，转速为500-2000r/min，搅拌10-30min至均匀；再加入预处理防腐浆料、颜填料、防沉剂，转速在500-3000r/min，搅拌10-30min至均匀分散，采用砂磨机研磨至细度小于30微米(若配方中含有大尺寸片状颜料如状铝粉等，细度可放宽至60微米)，滤网过滤，计量包装，得到A组分色浆；2.按所述配方量的聚酰胺固化剂与二甲苯、正丁醇混合并搅拌均匀，滤网过滤，计量包装，制得B组分固化剂。A、B组分按重量比为1～10:1均匀混合配置。本专利技术的涂料组合物的涂敷方法可以为刷涂、喷涂、滚涂工艺。本专利技术的涂层总厚度控制在30～80μm，可得到满意效果。本专利技术的基材表面处理方式为采用除油剂、清洗剂或溶剂等去除铝合金表面的灰尘、油质等污物。本专利技术制备的预处理防腐浆料，使得有限的偶联剂与关键的钝化型防腐颜料有效结合，可防止涂料中的体质填料消耗过多的偶联剂，同时也防止防腐颜料在长时间的防护过程中在涂层内部无序的迁移，确保了发挥关键防腐功能的钝化性颜料牢固的附着于铝基材表层，从而发挥钝化性颜料高效的防腐作用。实验证明，添加预处理防腐浆料制备的环氧防腐涂料，在低处理基材上耐中性盐雾可由1200h提升至3000h，综合性能优异。本专利技术的涂料添加了可与低处理铝合金表面含水氧化膜发生水解作用的偶联剂，该偶联剂不同于传统的KH550、KH560等常规硅烷类偶联剂，本专利技术采用的偶联剂，分子链中含有尺寸较长的有机聚合链段，提升了偶联剂的柔韧性，成膜后亦可自由伸展，从而达到在提升涂层附着力的同时而不损失漆膜的柔韧性、抗冲击等特性。实验证明，本专利技术制备的环氧防腐涂料的附着力可由6MPa提高至15MPa，抗冲击性50cm，柔韧性1mm，性能均较好。具体实施方式：下面列举实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不只限于这些实施例(以下所述的均为重量百分数)。实施例1：一种预处理防腐浆料1的制备预处理防腐浆料1的制备方法：在容器中加入配方量的二甲苯、正丁醇，置于高速搅拌下，转速为1000r/min，依次加入配方量的BYK-P104S、60％环氧601液(所述的60％环氧601液是将固体环氧601树脂在搅拌状态下加入到二甲苯和正丁醇的混合溶剂中制备得到)、锌铬黄、三聚磷酸铝，分散20min，加入配方量的Adherant1121，分散10min，再加入防沉剂DeuRheo229继续搅拌30min制得黄色粘稠状混合物，粘度在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预处理防腐浆料，其原料按重量百分比配比如下：

【技术特征摘要】
1.一种预处理防腐浆料，其原料按重量百分比配比如下：所述的环氧树脂液是采用分子量在450～1400间的双酚A型环氧树脂、二甲苯和正丁醇(二甲苯和正丁醇重量比1：0.2～1)配制的重量固体份为60％的混合液；所述的钝化性功能颜料包括锌铬黄、磷酸锌、三聚磷酸铝、氧化锌、铬酸盐类，选取一种或几种；所述的偶联剂选自下列一种或几种：BYK4510、BYK4500、A1100、Adherant1121、Adherant1121、Adherant1051；所述的预处理防腐浆料，包括以下制备工艺：在容器中加入配方量的溶剂，置于高速搅拌下，依次加入配方量的分散助剂、环氧树脂液、钝化性功能颜料，分散10～30min，加入配方量的偶联剂，分散10～30min，再加入防沉剂，继续搅拌10～30min制得粘度在100～1000mPa.s间的稳定的预处理防腐浆料。2.根据权利要求1所述的一种预处理防腐浆料，在制备环氧树脂液时，二甲苯和正丁醇重量比1：0.2～1。3.用于低处理铝合金表面的可常温固化有机防护涂料，由A、B两组份组成，A、B组分按重量比1...

【专利技术属性】
技术研发人员：关迎东，赵乐，肖秀松，李文博，林巧，杨凯，郭常青，方倩，孙春龙，张善贵，
申请(专利权)人：海洋化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37