一种涂料组合物及其制备方法和镀锌钝化材料技术

一种涂料组合物，其中，该组合物含有三价铬化合物、辅助成膜剂、酸、可溶性锌盐和水，且所述酸的量使所述涂料组合物的ｐＨ值为１－３。根据本发明专利技术的涂料组合物的制备方法，其中，该制备方法包括将三氧化铬与酸、辅助成膜剂、可溶性锌盐和水混合均匀，所述酸的加入量使所得涂料组合物的ｐＨ值为１－３。根据本发明专利技术的镀锌钝化材料，该镀锌钝化材料包括基材、依次附着在该基材表面的镀锌层和钝化层，其中，所述钝化层为上述涂料组合物干燥后的产物。本发明专利技术的组合物在镀锌材料上形成的钝化层使镀锌材料不涂覆防锈油膜也能较长时间地耐腐蚀，并具有较好的附着性能。本发明专利技术的方法省略了涂覆和除去防锈油的工序，提高了生产效率，节约了生产时间，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂料组合物及其制备方法，本专利技术还涉及一种涂敷有该涂料组合物的镀锌钝化材料。
技术介绍
目前，镀锌板仍然普遍用于我国的家电行业例如空调、冰箱、电脑机箱等行业中， 通常需要对这些镀锌板进行静电粉末喷涂涂装来制成涂装件。但在出厂前通常会在镀锌板 表面涂敷一层防锈油膜，以防止其在运输过程中发生锈蚀，因此，当这些镀锌板运输到家电 厂进行涂装生产前，还需要对镀锌板进行前处理脱脂，以除去防锈油膜，再进行磷化处理， 来增加静电粉末涂料与基板的附着能力，然后再进行涂装。在上述过程中，在镀锌板制造厂 进行的防锈油膜的涂敷和在家电厂中进行的去除防锈油膜的前处理脱脂工序就成为生产 流通过程中的累赘，增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中镀锌板出厂时需要涂敷防锈油膜来保护镀 锌板，而在家电厂进行静电粉末喷涂前需要除去该防锈油膜后再进行磷化，从而导致工序 繁琐、成本较高的缺点，提供一种涂料组合物，使用该涂料组合物处理镀锌板可以一方面对 镀锌板表面起到了钝化保护的作用，另一方面还可以省去了对镀锌板再进行磷化的步骤， 因此，运输到家电厂时改镀锌板可以直接进行静电粉末喷涂，极大地简化工艺、降低了生产 成本。本专利技术还提供了制备该涂料组合物的方法以及其上附着有该涂料组合物固化后形成的钝化层的镀锌钝化材料。 根据本专利技术的涂料组合物，其中，该组合物含有三价铬化合物、辅助成膜剂、酸、可 溶性锌盐和水，且所述酸的量使所述涂料组合物的pH值为1-3。 本专利技术还提供一种涂料组合物的制备方法，其中，该制备方法包括将三氧化铬与 酸、辅助成膜剂、可溶性锌盐和水混合均匀，所述酸的加入量使所得涂料组合物的pH值为 1-3。 根据本专利技术的镀锌钝化材料，该镀锌钝化材料包括基材、依次附着在该基材表面的镀锌层和钝化层，其中，所述钝化层为本专利技术提供的涂料组合物干燥后的产物。 根据本专利技术的组合物的pH为l-3，也即根据本专利技术的组合物中含有大量的氢离子，因此通过例如涂覆的方法将该组合物附着到镀锌板上时，会消耗组合物中的氢离子将镀锌板上的锌氧化成锌离子，从而镀锌板表面溶液的PH值上升，组合物中的三价铬化合物则与锌离子、氢氧根离子等发生成膜反应，生成的不溶性锌铬氧化物隔离层沉淀在锌表面上形成与镀锌层结合为一体的钝化层，该钝化层能耐腐蚀，尤其是对碱具有一定的耐受性。因此，将镀锌材料用根据本专利技术的组合物处理后，不需要涂敷防锈油膜也能保证其在从生产厂家到加工厂家或其他的运输过程中较少地受到或不受到诸如湿度、pH的变化对镀锌材料的腐蚀。而且由于不需要涂覆防锈油膜，在例如家电厂的加工厂家对镀锌材料在进行喷4涂前，也不需要额外地进行去除防锈油膜的工序，至多只需要通过常规的清洗，例如用热水 或弱碱水将运输过程中粘附在镀锌材料表面的灰尘或油污去除就可以直接进行喷涂加工 制成彩涂板。对于镀锌板的生产厂家和加工厂家而言，均极大地简化了镀锌板的加工工艺， 提高了生产效率，也省去了对脱脂和磷化处理废液的处理费用，降低了生产成本。同时，根 据本专利技术的组合物中的辅助成膜剂起封闭和辅助成膜效应使生成的钝化层更耐久，还能为 喷涂在镀锌材料上的彩涂层提供良好的膜层附着性能，在不对镀锌材料进行磷化处理的情 况下不但保证了涂装层的附着性能还略有提高，进一步地提高了生产效率，节约了生产时 间。具体实施例方式根据本专利技术的涂料组合物，其中，该组合物含有三价铬化合物、辅助成膜剂、酸、可 溶性锌盐和水，且所述酸的量使所述涂料组合物的pH值为1-3。 尽管只要所述涂料组合物中含有上述组分即可实现本专利技术的目的，但优选情况 下，为了进一步提高膜层的附着性能，本专利技术优选所述涂料组合物中，所述三价铬化合物的 含量为0. 05-1摩尔/升，所述辅助成膜剂的含量为50-200克/升，所述可溶性锌盐的含量 为0. 02-0. 2摩尔/升。进一步优选情况下，所述涂料组合物中，所述三价铬化合物的含量 为0. 15-0. 5摩尔/升，所述辅助成膜剂的含量为80-100克/升，所述可溶性锌盐的含量为 0. 06-0. 14摩尔/升。 根据本专利技术的组合物中，所述三价铬化合物可以是其中铬为三价的化合物，例如 可以是铬的三价氧化物和/或三价铬盐，也可以是三价铬离子与水和/或酸根离子的络合 物，所述三价铬盐可以是三价铬的有机酸盐和/或无机酸盐。具体地，所述三价铬化合物可 以为硫酸铬、甲酸铬、醋酸铬、草酸铬、柠檬酸铬、葡萄糖酸铬、丁二酸铬、三羟基戊二酸铬以 及它们的水合物中的一种或几种。 所述辅助成膜剂在该涂料组合物与镀锌板的锌镀层反应时起封闭和辅助成膜的 作用使形成的钝化膜更耐久，为该涂料组合物在镀锌板上形成的涂层提供良好的附着性 能，保证再涂装的附着性能，在不进行磷化处理的前提下更进一步地保证了彩涂层在镀锌 板上的附着性能。优选地，所述辅助成膜剂可以为硅溶胶和/或硅丙乳液。所述硅丙乳液为 丙烯酸酯和有机硅单体接枝共聚合而成的水性乳液，其具有降低了的玻璃化温度，成膜速 度快，成膜具有较高的光泽，成膜质量好，并具有较好的防腐性如耐盐雾性和耐碱性以及极 强的附着能力。本专利技术中，所述硅丙乳液可以使用本领域公知的各种硅丙乳液，如碳原子数 为5-10的丙烯酸酯与有机硅单体接枝共聚得到的共聚物在存在或不存在0P-10、乙烯基三 乙氧基硅烷和烷基乙烯基磺酸钠中的一种或几种的情况下在水、乙腈等水性溶剂中形成的 硅丙乳液，优选情况下，所述硅丙乳液的固含量为40-50重量％，优选为46-48重量％。所 述硅丙乳液的固含量沿用本领域公知的定义，指硅丙乳液中丙烯酸酯和有机硅单体共聚物 的含量。上述硅丙乳液可以商购得到，也可以通过本领域技术人员公知的方法制备得到，例 如，可以商购自青岛兴国涂料公司。由于硅溶胶价格低廉且来源丰富，更优选地，所述辅助 成膜剂为硅溶胶。 所述硅溶胶可以是酸性硅溶胶，且所述硅溶胶中，二氧化硅的含量优选为20-40 重量％ 。本专利技术的专利技术人发现，二氧化硅颗粒的直径越小，越有利于涂敷在镀锌板上的涂料组合物形成致密、封闭的钝化膜，因此，本专利技术优选所述二氧化硅的颗粒的直径为10-50纳 米，优选为20-30纳米。 所述酸可以为各种能够使三价铬化合物稳定存在，并使组合物溶液pH值为1-3的 有机酸或无机酸。所述有机酸可以为碳原子数为1-10的一元羧酸、碳原子数为2-10的二元 羧酸、碳原子数为4-10的三元羧酸和碳原子数为1-10的氨基酸中的一种或几种。所述无 机酸可以为硫酸、磷酸、盐酸等公知的酸。由于硝酸根离子和氯离子的具有较高的活性，用 硝酸或盐酸对镀锌板进行处理时，硝酸根离子和氯离子会Zn2+离子形成可溶性硝酸化合物 和氯化物的速度要高于三价铬化合物与Zn2+离子之间的反应，使镀锌板上基体锌的溶解速 度过快，加上根据本专利技术的涂料组合物的pH较低，氧化性很强，本身反应动力较大，容易使 形成在镀锌板上的钝化膜分布较不均匀，附着力较低，因此优选使用磷酸、植酸和碳原子数 为i-io的有机羧酸中的一种或几种，有机羧酸可以为草酸、甲酸、酒石酸、醋酸、柠檬酸、马 来酸、葡萄糖酸、氨基乙酸、丁二酸、三羟基戊二酸、单宁酸、丙二酸、己二酸、环己二酸、癸二 酸、氨基乙酸、3-氨基丙酸和三羟基戊二酸中的一种或几种。考虑原料的易得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，其特征在于，该组合物含有三价铬化合物、辅助成膜剂、酸、可溶性锌盐和水，且所述酸的量使所述涂料组合物的ｐＨ值为１－３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲峰，徐权，陈永，郭太雄，程兴德，张爱萍，李国安，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，攀枝花钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]