一种铸造镁合金防护涂料体系及其制备和使用方法技术

本发明专利技术公开一种铸造镁合金防护涂料体系，由配合使用的封闭清漆和防腐底漆组成，所述封闭清漆由甲组份、乙组份质量比为5:1～3:1组成；所述甲组分由硅改性酚醛环氧树脂、混合溶剂A组成；乙组分由聚酰胺、聚醚胺A、混合溶剂B组成；防腐底漆由丙组份、丁组份质量比为7:1～5:1组成；所述丙组份由有机无机杂化树脂、柠檬黄、三聚磷酸铝、滑石粉、云母粉、石墨烯、分散剂、流平剂、消泡剂、混合溶剂C组成；丁组份由酚醛胺、聚醚胺B和混合溶剂D组成。封闭清漆和基材以及表面处理氧化膜层之间有良好的附着力和封闭孔隙等性能，在防腐底漆的防腐蚀协同保护作用下对铸造镁合金起到良好的保护作用，使铸造镁合金可以在高盐、高湿、高温、酸性大气等环境中长期使用。环境中长期使用。

【技术实现步骤摘要】
一种铸造镁合金防护涂料体系及其制备和使用方法


[0001]本专利技术涉及防护涂料领域，具体为一种铸造镁合金防护涂料体系及其制备和使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的发展,科学技术水平在不断地提高，并且汽车领域、航空航天领域、军事领域、摩托车领域以及3C领域(计算机类、通讯类、消费类电子产品)的轻量化要求对镁合金需求每年以15％的速率保持快速提升。镁合金成形工艺主要可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和电气构件等；变形镁合金主要用于薄板、挤压件和锻件等。
[0003]铸造镁合金比变形镁合金应用更广泛，并且铸造镁合金具有优良的铸造性能和切削加工性能，能够很好地满足零件对材料性能的要求。目前铸造镁合金材料种类有Mg
‑
Al
‑
Zn系列合金、Mg
‑
Zn
‑
Zr系列合金、Mg
‑
Re
‑
Zr系列合金等。虽然铸造镁合金经过各种金属元素添加以及工艺性能的提升使得强度、硬度、耐热性能、耐磨性能有很大的改善，但是铸造镁合金材料存在负电极电位以及疏松多孔的情况，这使得铸造镁合金材料很容易受到腐蚀，且其自身的易腐蚀性的问题尚未有效解决。而改进镁合金自身组织结构和化学成分只能减缓其腐蚀速度，无法彻底改善镁合金的耐腐蚀性能。此外，对于在海洋环境中应用的镁合金铸造产品，其防腐性能要求已经提高至中性盐雾≥1500h、耐湿热≥1500h、酸性盐雾≥192h、酸性大气≥72h的严苛标准。
[0004]镁合金因耐蚀性能较差，航空装备的重大部件中无法采用新型镁合金材料，以致我军装备轻量化设计与美军存在较大差距。现阶段常规表面处理技术有化学转化膜处理、阳极氧化、微弧氧化等，虽然表面处理在一定程度上也能减缓腐蚀，但是所有处理膜微观上都有少量孔隙，水汽、腐蚀介质仍然易渗透进去，即使在表面处理上喷涂一些市场上现有的有机防腐涂层，耐中性盐雾才能达到720h、耐湿热1000h、酸性盐雾和酸性大气未评价。尚无法满足产品的服役性要求，因此必须采用可靠的表面处理工艺和专利技术新的铸造镁合金防护底漆，从而提升镁合金铸件的耐蚀性和实用性。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要针对铸造镁合金由于存在负电极电位以及疏松多孔等导致易腐蚀和难封闭等特性，进行了专业的表面处理筛选和防护底漆技术研究，选择了一种适宜的表面处理和专利技术了一种具有优异封孔性能和附着力的封闭清漆以及良好防腐性能的底漆组成的防护底漆。该涂层可以满足铸造镁合金尤其在大气海洋环境下的防腐性能和使用要求。
[0006]本专利技术提供一种铸造镁合金防护涂料体系，由配合使用的封闭清漆和防腐底漆组成，所述封闭清漆由甲组份、乙组份质量比为5:1～3:1组成，施工前将甲组份和乙组份混合均匀；所述甲组分由硅改性酚醛环氧树脂、混合溶剂A组成；乙组分由聚酰胺、聚醚胺A、混合溶剂B组成；防腐底漆由丙组份、丁组份质量比为7:1～5:1组成，施工前将丙组份和丁组份
混合均匀；所述丙组份由有机无机杂化树脂、柠檬黄、三聚磷酸铝、滑石粉、云母粉、石墨烯、分散剂、流平剂、消泡剂、混合溶剂C组成；丁组份由酚醛胺、聚醚胺B和混合溶剂D组成。
[0007]进一步，所述的封闭清漆甲组份按质量百分比计，由下列组分组成：
[0008]硅改性酚醛环氧树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
55％～65％
[0009]混合溶剂A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35％～45％
[0010]所述的封闭清漆乙组份按质量百分比计，由下列组分组成：
[0011]聚酰胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30～50％
[0012]聚醚胺A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～20％
[0013]混合溶剂B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40～50％
[0014]所述的防腐底漆丙组份按质量百分比计，由下列组分组成：
[0015][0016][0017]所述的防腐底漆丁组份，按质量百分比计，由下列组分组成：
[0018]酚醛胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
45％～55％
[0019]聚醚胺B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15％～20％
[0020]混合溶剂D
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25％～36％。
[0021]进一步，所述的硅改性酚醛环氧树脂按质量百分比计，由硅烷单体A30％～35％、酚醛环氧树脂52～59％、催化剂0.1％～0.2％、溶剂A10％～13％组成，其中所述的硅烷单体A为N
‑
苯基
‑
α
‑
氨基甲基三乙氧基硅烷(ND
‑
42)、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
550)、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯中三种或四种混合物；溶剂A为二甲苯、丁醇、异丙醇、醋酸丁酯中一种或几种；所述的硅改性酚醛环氧树脂由硅烷单体A在催化剂作用下的溶剂A中水解缩聚，然后与酚醛环氧树脂反应生成硅改性酚醛环氧树脂形成。
[0022]进一步，所述的有机无机杂化树脂按质量百分比计，由硅烷单体B15％～18％、环氧树脂55～60％、溶剂B 25％～27％组成；其中所述硅烷单体B为甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、KH
‑
560、苯基三乙氧基硅烷中两种或两种以上混合物，所述的环氧树脂为E
‑
51、E
‑
20环氧树脂中的一种或两种，所述的溶剂B为甲基乙基酮、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种；所述的有机无机杂化树脂由硅烷单体B与溶剂B水解缩聚生成溶剂型环氧硅溶胶，再与环氧树脂复配形成有机无机杂化树脂。
[0023]进一步，所述的混合溶剂A为二甲苯、丁醇、环己酮、醋酸丁酯的一种或几种；
[0024]所述的混合溶剂B为二甲苯、丁醇、环己酮、醋酸丁酯的一种或几种；
[0025]所述的混合溶剂C为环己酮、醋酸乙酯、二甲苯、醋酸丁酯、丁醇中的一种或几种；
[0026]所述混合溶剂D为环己酮、醋酸乙酯、二甲苯、醋酸丁酯、丁醇中的一种或几种。
[0027]进一步，所述的聚酰胺为聚酰胺650、聚酰胺651一种或两种；所述的聚醚胺A为D
‑
230、D
‑
400、D
‑
2000中的一种或几种；所述的酚醛胺为LX
‑
2028MA、NX
‑
2028M、NX
‑
2043、NX
‑
2016中的一种或几种；所述的聚醚胺B为D
‑
23本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸造镁合金防护涂料体系，其特征在于：由配套使用的封闭清漆和防腐底漆组成，所述封闭清漆由甲组份、乙组份质量比为5:1～3:1组成，施工前将甲组份和乙组份混合均匀；所述的防腐底漆由丙组份、丁组份质量比为7:1～5:1组成，施工前将丙组份和丁组份混合均匀；所述甲组分由硅改性酚醛环氧树脂、混合溶剂A组成；所述的乙组分由聚酰胺、聚醚胺A、混合溶剂B组成；所述的丙组份由有机无机杂化树脂、柠檬黄、三聚磷酸铝、滑石粉、云母粉、石墨烯、分散剂、流平剂、消泡剂、混合溶剂C组成；所述的丁组份由酚醛胺、聚醚胺B和混合溶剂D组成。2.根据权利要求1所述的铸造镁合金防护涂料体系，其特征在于：所述的封闭清漆甲组份按质量百分比计，由下列组分组成：硅改性酚醛环氧树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
55％～65％混合溶剂A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35％～45％所述的封闭清漆乙组份按质量百分比计，由下列组分组成：聚酰胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30～50％聚醚胺A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～20％混合溶剂B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40～50％。3.根据权利要求1所述的铸造镁合金防护涂料体系，其特征在于：所述的防腐底漆丙组份按质量百分比计，由下列组分组成：所述的防腐底漆丁组份，按质量百分比计，由下列组分组成：酚醛胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
45％～55％聚醚胺B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15％～20％混合溶剂D
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25％～36％。4.根据权利要求1所述的铸造镁合金防护涂料体系，其特征在于：所述的硅改性酚醛环氧树脂按质量百分比计，由30％～35％硅烷单体A在0.1％～0.2％催化剂作用下的10％～13％溶剂A中水解缩聚，然后再与52～59％酚醛环氧树脂反应生成硅改性酚醛环氧树脂，其中所述的硅烷单体A为N
‑
苯基
‑
α
‑
氨基甲基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯中三种或四种混合物；所述的溶剂A为二甲苯、丁醇、异丙醇、醋酸
丁酯中一种或几种。5.根据权利要求1所述的铸造镁合金防护涂料体系，其特征在于：所述的有机无机杂化树脂按质量百分比计，由15％～18％硅烷单体B与25％～27％溶剂B水解缩聚生成溶剂型环氧硅溶胶，再与55～60％环氧树脂复配形成有机无机杂化树脂；其中所述硅烷单体B为甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、KH
‑
560、苯基三乙氧基硅烷中两种或两种以上混合物，所述的环氧树脂为E
‑
51、E
‑
20环氧树脂中的一种或两种，所述的溶剂B为甲基乙基酮、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全伟，张剑飞，李博文，马艳青，郑玉龙，杨茂林，杨康，孙哲，
申请(专利权)人：中昊北方涂料工业研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：