一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层及其制备方法，该水性涂料结构涂层包括：一涂覆在基材上的硅烷膜，一涂覆在硅烷膜上的无铬锌铝涂层，和一涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜；本发明专利技术的高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层具有协同强效果，结构简单、加工能耗低、和高耐盐雾的优点。

A Water-borne Coating Structural Coating with High Salt Spray Resistance

The invention discloses a water-borne coatings structure coating with high salt fog resistance and a preparation method thereof. The water-borne coatings structure coating includes a silane film coated on the base material, a chromium-free zinc-aluminium coating coated on the silane film and a silane film coated on the chromium-free zinc-aluminium coating. The water-borne coatings structure coating with high salt fog resistance of the invention has synergistic effect. It has the advantages of simple structure, low energy consumption and high salt fog resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层
本专利技术涉及一种涂层，更具体地说，涉及一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层。
技术介绍
达克罗诞生于二十世纪五十年代末，美国的科学家迈克·马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料，涂料沾在金属基体上，经过全闭路循环涂覆烘烤制得，耐盐雾效果较好，但是缺点是能耗仍很高，加工成本较高。近些年又发展出来了环保的无铬锌铝涂层，如日本的久美特，德国的德尔肯等，但都需要多层重复涂覆才能达到理想的效果，导致能耗较高，同时厚度略偏厚。现有技术中，虽然也有利用硅烷膜已防止基材受盐雾腐蚀的技术，但是缺点是耐腐效果还有待提升。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案。一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，该水性涂料结构涂层包括：一涂覆在基材上的硅烷膜，一涂覆在硅烷膜上的无铬锌铝涂层，和一涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自巯丙基三甲氧基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-二硫化物，3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。在本专利技术的一个优选实施方案中，用于形成所述无铬锌铝涂层的涂液包括以下重量份的组分：锌粉20-28份、铝粉3-8份、润湿分散剂20-25份、钝化剂1-3份、缓蚀剂1-5份、水21-31份、成膜剂3-9份和增稠剂0.5-1份。在本专利技术的一个优选实施方案中，该润湿分散剂是聚乙二醇，在本专利技术的一个更优选实施方案中，该成膜剂选自PEG200，PEG400，PEG600中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该润湿分散剂选自PEG200。在本专利技术的一个优选实施方案中，该钝化剂选自钼酸钠和/或磷钼酸钠中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该钝化剂选自磷钼酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，该缓蚀剂选自膦酸、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素，钼酸钠中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该缓蚀剂选自钼酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，该成膜剂是硅烷成膜剂。在本专利技术的一个更优选实施方案中，该成膜剂选自KH550(3-氨丙基三乙氧基硅烷)、KH560(γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)、KH570(γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)中的一种或多种。在本专利技术的进一步的优选实施方案中，该成膜剂选自KH560。在本专利技术的一个优选实施方案中，该增稠剂选自羟乙基纤维素，羟甲基纤维素，羟丙基纤维素中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该成膜剂选自羟乙基纤维素。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物和/或巯丙基三甲氧基硅烷。在本专利技术的一个优选实施方案中，涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的厚度分别为10-100nm。在本专利技术的一个优选实施方案中，无铬锌铝涂层的厚度为3.00μm-5.00μm。在本专利技术的一个优选实施方案中，该基材是金属基材。在本专利技术的一个优选实施方案中，具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，包括：一涂覆在铁板基材上厚度为80nm的双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物膜，一涂覆在硅烷膜上厚度为5μm的无铬锌铝涂层，用于形成所述无铬锌铝涂层的涂液包括以下重量份的组分：锌粉25份、铝粉5份、润湿分散剂聚乙二醇份、磷钼酸钠2份、钼酸钠3份、水26份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7份和羟乙基纤维素0.8份，和一涂覆在所述无铬锌铝涂层上厚度为60nm的3-氨丙基三乙氧基硅烷膜。在本专利技术的一个优选实施方案中，具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，包括：一涂覆在铁板基材上厚度为50nm的巯丙基三甲氧基硅烷膜，一涂覆在硅烷膜上厚度为3μm的无铬锌铝涂层，用于形成所述无铬锌铝涂层的涂液包括以下重量份的组分：锌粉25份、铝粉5份、润湿分散剂聚乙二醇份、磷钼酸钠2份、钼酸钠3份、水26份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7份和羟乙基纤维素0.8份，和一涂覆在所述无铬锌铝涂层上厚度为50nm的巯丙基三甲氧基硅烷膜。本专利技术还提供了具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将质量浓度为2-4％的硅烷水溶液通过喷涂或浸涂方式涂覆在基材表面上，然后通过烘道100-150℃加热烘干20-40分钟，形成硅烷膜；(2)把水性无铬锌铝涂液通过喷涂或浸涂方式涂覆在硅烷上，然后通过烘道150-220℃预烘干后，300-450℃烧结20-30分钟，形成无铬锌铝涂层；和(3)将质量浓度为2-4％的硅烷水溶液涂通过喷涂或浸涂方式涂覆在所述锌铝涂层上，然后通过烘道100-150℃加热烘干20-40分钟，形成硅烷膜。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自巯丙基三甲氧基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-二硫化物，3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。在本专利技术的一个优选实施方案中，用于形成所述无铬锌铝涂层的涂液包括以下重量份的组分：锌粉20-28份、铝粉3-8份、润湿分散剂20-25份、钝化剂1-3份、缓蚀剂1-5份、水21-31份、成膜剂3-9份和增稠剂0.5-1份。在本专利技术的一个优选实施方案中，该润湿分散剂是聚乙二醇，在本专利技术的一个更优选实施方案中，该成膜剂选自PEG200，PEG400，PEG600中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该润湿分散剂选自PEG200。在本专利技术的一个优选实施方案中，该钝化剂选自钼酸钠和/或磷钼酸钠中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该钝化剂选自磷钼酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，该缓蚀剂选自膦酸、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素，钼酸钠中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该缓蚀剂选自钼酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，该成膜剂是硅烷成膜剂。在本专利技术的一个更优选实施方案中，该成膜剂选自KH550(3-氨丙基三乙氧基硅烷)、KH560(γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)、KH570(γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)中的一种或多种。在本专利技术的进一步的优选实施方案中，该成膜剂选自KH560。在本专利技术的一个优选实施方案中，该增稠剂选自羟乙基纤维素，羟甲基纤维素，羟丙基纤维素中的一种或多种。在本专利技术的更一个优选实施方案中，该成膜剂选自羟乙基纤维素。在本专利技术的一个优选实施方案中，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物和巯丙基三甲氧基硅烷。在本专利技术的一个优选实施方案中，涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的厚度分别为10-100nm。在本专利技术的一个优选实施方案中，无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，所述水性涂料结构涂层包括：一涂覆在基材上的硅烷膜，一涂覆在硅烷膜上的无铬锌铝涂层，和一涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，所述水性涂料结构涂层包括：一涂覆在基材上的硅烷膜，一涂覆在硅烷膜上的无铬锌铝涂层，和一涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜。2.根据权利要求1所述的具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自巯丙基三甲氧基硅烷，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物，双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-二硫化物，3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，用于形成所述无铬锌铝涂层的涂液包括以下重量份的组分：锌粉20-28份、铝粉3-8份、润湿分散剂20-25份、钝化剂1-3份、缓蚀剂1-5份、水21-31份、成膜剂3-9份和增稠剂0.5-1份。4.根据权利要求1所述的具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，构成所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的材料分别选自双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物和/或巯丙基三甲氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，所述涂覆在基材上的硅烷膜和所述涂覆在无铬锌铝涂层上的硅烷膜的厚度分别为10-100nm。6.根据权利要求1所述的具有高耐盐雾性能的水性涂料结构涂层，其特征在于，所述无铬锌铝涂层的厚度为3.00μm-5.00μm。7.一种具有高耐盐雾性能的水性涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘仕荣，周小三，马永龙，
申请(专利权)人：运研材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31