无铬防腐涂料组合物以及由其制成的制品制造技术

本申请涉及无铬防腐涂料组合物以及由其制成的制品。所述无铬防腐涂料组合物包含：A组分，包括成膜组合物、腐蚀抑制组合物、任选的载剂和附加添加剂，所述腐蚀抑制组合物包含：含有至少一种锂的磷酸盐化合物的防锈颗粒，其中，其中所述防锈颗粒具有至少1.0重量％的锂含量；以及可选地，B组分，包括固化剂。本申请的无铬防腐涂料组合物可以用作底漆或底面合一涂料。本申请还公开了一种制品，其包含金属基材和直接涂覆在所述金属基材上的由上述无铬防腐涂料组合物形成的涂层。防腐涂料组合物形成的涂层。

【技术实现步骤摘要】
无铬防腐涂料组合物以及由其制成的制品


[0001]本申请涉及一种防腐涂料组合物，更具体地涉及具有优异防腐性能的无铬防腐涂料组合物以及由其制成的制品。

技术介绍

[0002]金属材料与周围环境相接触，相互间发生了某种反应而逐渐遭到破坏或变质的过程被称为金属腐蚀。金属腐蚀是普遍存在的自然现象，例如钢材表面锈迹斑斑、铝制品表面的白色粉末等等。为了防止金属基材被腐蚀，可以对金属基材进行防腐处理，这种防腐处理为延长金属基材的使用寿命、保障应用安全提供了重要的保障。
[0003]公认地，六价铬化合物能够为涂层提供非常好的防腐能力，其不仅在宽范围的酸碱度区间内都有效，还具有自我修复功能，因此几乎被认为是无可替代的防腐颜/填料。然而，六价铬是有毒的。自从上世纪20年代以来，有记录表明六价铬本质上是致癌的，此前有多次研究表明，直接接触Cr
6+
化合物的工业工人的鼻癌、肺癌的发病率大幅增加。鉴于环境、工人安全和法规的原因，逐步减少甚至消除六价铬化合物在防腐涂料中的应用的呼声越来越高。
[0004]因此，涂料工业中一直存在对无铬防腐涂料组合物的需求。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种无铬防腐涂料组合物，其包含：A组分，包括成膜组合物、腐蚀抑制组合物、任选的载剂和附加添加剂，其中，所述腐蚀抑制组合物包含：含有至少一种锂的磷酸盐化合物的防锈颗粒，其中所述防锈颗粒具有至少1.0重量％的锂含量；以及可选地，B组分，包括固化剂。优选地，所述防锈颗粒具有至少5.0重量％的锂含量，优选7.0重量％或更高的锂含量。在本申请的一些实施方式中，所述腐蚀抑制组合物还包含至少一种阳离子交换型硅胶。
[0006]本申请还提供了一种制品，其包含金属基材和涂层，所述涂层是直接涂覆在所述金属基材上的由本申请的无铬防腐涂料组合物形成的。优选地，所述金属基材选自钢、铁、铝、锌、铜和合金中的一种或多种。
[0007]本申请的专利技术人惊讶地发现，在无铬防腐涂料组合物的配制中，所述腐蚀抑制组合物包含含有至少一种锂的磷酸盐化合物并且具有至少1.0重量％、优选至少5.0重量％，更优选7.0重量％或更高的锂含量的防锈颗粒可以使得由其形成的漆膜具有优异的耐腐蚀性，例如可以在40℃的水环境中保存18天或更长的时间段不起泡，这在本申请之前是难以预见的。本申请的专利技术人更惊讶地发现，在无铬防腐涂料组合物的配制中，所述腐蚀抑制组合物包含含有至少一种锂的磷酸盐化合物并且具有至少1.0重量％、优选至少5.0重量％，更优选7.0重量％或更高的锂含量的防锈颗粒和至少一种阳离子交换型硅胶可以使得由其形成的漆膜不仅具有优异的耐水性，还显示优异的耐盐雾性，其中所述耐水性体现在所形成的漆膜在40℃的水环境中保存18天或更长的时间段以及在室温的水环境中保存500小时
不起泡，所述耐盐雾性体现在所形成的漆膜经由500小时或更长的时间段根据ASTM B117或GB/T1771的盐雾测试后单边剥离宽度不超过2mm。
[0008]并非希望受缚于任何理论，推测本申请的无铬防腐涂料组合物能够实现上述防腐效果的原因如下。
[0009]在本申请的防腐涂料组合物的配制中，所述腐蚀抑制组合物包含含有至少一种锂的磷酸盐化合物并且具有至少1.0重量％、优选至少5.0重量％，更优选7.0重量％或更高的锂含量的防锈颗粒。处于腐蚀环境中，由上述防腐涂料组合物形成的涂层中所包含的锂的磷酸盐化合物一方面可释放出和/或可浸出其中的锂离子，解离出的锂离子作为阴极抑制剂与环境中的氧气、水等发生反应，从而形成钝化层来保护金属基材不被外界腐蚀。随着时间的流逝，上述防锈颗粒由于具有明显更大的锂离子含量，因而可以不断地补充被环境中的氧气、水等消耗的锂离子，使得可以形成具有更长耐水性的防腐涂层。例如，在本专利技术的一些实施方式中，由根据本专利技术的防腐涂料组合物形成的漆膜可以在40℃的水环境中保存18天或更长，甚至30天或更长，乃至50天的时间段不起泡。
[0010]在本申请的防腐涂料组合物的配制中，腐蚀抑制组合物可以进一步包含阳离子交换型硅胶。处于腐蚀环境中，渗透进入涂膜的侵蚀性离子如(H
+
)，在硅胶颗粒的表面与阳离子(例如钙离子(Ca
2+
))进行交换，结果释放出相应的阳离子随后迁移到金属基材的界面，并进一步在金属基材界面形成一层保护膜。由此可见，阳离子交换型硅胶不仅可以吸附环境中的侵蚀性离子，还可以在金属基材的界面上形成保护膜。因此，腐蚀抑制组合物中所包含阳离子交换型硅胶作为增强剂，进一步增强含有至少一种锂的磷酸盐化合物的防锈颗粒的防腐效果。
[0011]此外，所述腐蚀抑制组合物所包含的上述含有至少一种锂的磷酸盐化合物的防锈颗粒可以衍生自磷锂铝填料，具有成本低的优势。也就是说，由其配制的涂料组合物在保持优异的防腐性能的同时具有成本效益，适于推广应用。
[0012]本申请的专利技术人更惊讶地发现，根据本申请的防腐涂料组合物不仅可以作为适用于湿对干体系的底漆，还可以作为适用于湿对湿体系的底漆，而且根据本申请的防腐涂料组合物在作为湿对湿体系的底漆时不仅不会出现流坠和起纹等施工问题，而且还可以实现优异的防腐效果。
[0013]本申请的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本申请其它特征、目的和优点将变得清楚。
附图说明
[0014]图1示出了根据本申请的实施例1
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3的环氧树脂基无铬防腐涂料组合物形成的底漆层上涂覆有水性聚氨酯面漆形成的复合涂层在40℃的水环境中浸泡18天后的照片，其中黑线上方的涂层未浸泡在水中，黑线下方的涂层浸泡在水中。
[0015]图2示出了根据本申请的实施例1
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3的环氧树脂基无铬防腐涂料组合物形成的底漆层上涂覆有水性聚氨酯面漆形成的复合涂层在室温下的水环境中浸泡500小时后的照片，其中黑线上方的涂层未浸泡在水中，黑线下方的涂层浸泡在水中。
[0016]图3示出了根据本申请的实施例4
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6的环氧树脂基无铬防腐涂料组合物形成的底漆层上涂覆有水性聚氨酯面漆形成的复合涂层在40℃的水环境中浸泡18天后的照片，其中
黑线上方的涂层未浸泡在水中，黑线下方的涂层浸泡在水中。
[0017]图4示出了根据本申请的实施例4
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6的环氧树脂基无铬防腐涂料组合物形成的底漆层上涂覆有水性聚氨酯面漆形成的复合涂层在室温下的水环境中浸泡500小时后的照片，其中黑线上方的涂层未浸泡在水中，黑线下方的涂层浸泡在水中。
[0018]图5示出了根据本申请的实施例4
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6的环氧树脂基无铬防腐涂料组合物形成的底漆层上涂覆有水性聚氨酯面漆形成的复合涂层在经历502小时(上部涂层)和790小时(下部涂层)的ASTM B117的耐盐雾测试之后的涂层照片。
[0019]定义
[0020]在本文中使用时，“一种(a，an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”或不使用数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无铬防腐涂料组合物，其包含：A组分，包括成膜组合物、腐蚀抑制组合物、任选的载剂和附加添加剂，所述腐蚀抑制组合物包含：含有至少一种锂的磷酸盐化合物的防锈颗粒，其中所述防锈颗粒具有至少1.0重量％的锂含量；以及可选地，B组分，包括固化剂。2.如权利要求1所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述防锈颗粒具有至少5.0重量％的锂含量，优选地具有7.0重量％或更高的锂含量。3.如权利要求1所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述防锈颗粒还包含至少一种其他金属元素，所述至少一种其他金属元素包括铝、钙、铁、镁、锰、锶、镍中的一种或多种。4.如权利要求1所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述防锈颗粒还包含至少一种硅元素。5.如权利要求1至4中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述防锈颗粒是具有微米尺度的粉末，优选具有小于50微米的颗粒尺寸。6.如权利要求1至5中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述至少一种锂的磷酸盐化合物具有空间上稳定的晶体结构，优选地三斜晶系结构。7.如权利要求1至6中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述防锈颗粒衍生自磷锂铝填料。8.如权利要求1至7中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，相对于所述A组分的总重，所述防锈颗粒以5重量％或更高、优选6重量％或更高，但不超过20重量％的量存在。9.如权利要求1至8中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述腐蚀抑制组合物还包含至少一种阳离子交换型硅胶。10.如权利要求9所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述至少一种阳离子交换型硅胶是多孔的。11.如权利要求9或10所述的无铬防腐涂料组合物，其中，所述至少一种阳离子交换型硅胶包括镁离子交换型硅胶、钡离子交换型硅胶、铝离子交换型硅胶、钙离子交换型硅胶中的一种或多种，优选钙离子交换型硅胶。12.如权利要求9至11中任意一项所述的无铬防腐涂料组合物，其中，相对于所述A组分的总重，所述至少一种阳离子交换型硅胶以...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凯，熊荣，赵熙，张宇，郑文斌，
申请(专利权)人：广东华润涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：