本发明专利技术涉及水基无铬锌铝涂液及其制备方法与使用方法。该涂液由按比例混合的A、B组分组成；A组分含50-150g/L片状金属粉、145-290ml/L有机溶剂、100-200ml/L去离子水、10-36ml/L还原剂及5-15ml/L润湿剂；B组分含60-240ml/L去离子水、20-75ml/L粘结剂、8-22ml/L增稠剂、4-8ml/L含硅化合物和余量的有机溶剂。其制备方法是按配比称取片状金属粉混合后加入有机溶剂搅拌均匀，待用；将还原剂和润湿剂混合，加入适量的去离子水搅拌均匀后加入片状金属粉浆液，制成A组分；按比例称取增稠剂、粘接剂和含硅化合物，加入有机溶剂搅拌均匀，制成B组分；将制得的A组分和B组分按2∶1的比例混合，搅拌直至均匀，即得。其使用方法是将该涂液涂覆于待处理零件上，提高烘烤温度至360℃，使涂层固化交联，形成致密的保护层。本发明专利技术的涂液耐蚀性达中性盐雾试验840h，耐热性试验超过96h，大幅降低有害物质的使用量，改善工作环境。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面防腐处理
，涉及一种水基无铬锌铝涂层及其制备方法。
技术介绍
随着1993年航空工业部首家从日本将Dacromet引进我国，锌铝铬膜(俗称达克罗膜)技术开始了在国内的应用和发展。由于达克罗技术具有无氢脆、污染小、耐蚀性好等优点，1996年，机械工业部将达克罗列为清洁生产重点资助开发项目，1999年，达克罗被国家环保总局列为国家重点环保实用技术，如今它已经成为各地电镀涂装行业推荐的热点。但是随着人们对环保要求的提高和国家环境政策的日趋严格，传统的达克罗涂液中因为含有铬酐等高毒、高致癌物质，使其在生产应用中难免会对工人和自然环境产生一 定的危害。为了应对电镀的新环保趋势，开发一种不含六价铬的新型环保处理技术代替达克罗就成为了金属表面防腐领域的研究热点。在这样的情况下，逐渐出现了无铬锌铝防腐涂料，如第201010227660. 5号专利申请公开了一种无铬锌铝防腐涂料及制备方法。其技术方案是先将5 25wt%的鳞片状锌粉和5 15wt%的鳞片状铝粉搅拌均匀，再加入25 40wt%的有机溶剂、I. Γ . 8wt%的分散剂、3 8wt%的缓蚀剂和3 10wt%的无机添加剂，搅拌2(T40min，制成基料。然后将5 15wt%的改性树脂、Γ3 %的有机硅烷偶联剂和25 30wt%的有机溶剂搅拌均匀后添加到基料中。或搅拌3(T50min，制得无铬锌铝防腐涂料，或搅拌3(T50min，再加入O. 05 0. 5wt%的羟乙基纤维素，搅拌2(T50min，制得无铬锌铝防腐涂料。然而，该技术所采用的溶解为有机溶剂，易挥发，其毒性较大，不够环保，而且由于其挥发性强的特点，其存放时间不宜过长。另有第201110352167. O号专利申请公开了一种水性无铬锌铝涂料，它包括使用时予以混合调匀的A剂和B剂，以A剂和B剂的合计重量为100%，A剂包括下列重量百分比的组分乳化剂1%_5%，醇10%-25%，消泡剂0%-5%，增稠剂0%-0. 3%，金属锌铝粉或者锌铝膏25%-35% ;所述B剂包括下列重量百分比的组分去离子水20%-40%，硅烷偶联剂10%-20%。该水性无铬锌铝涂料，无六价铬及铅、汞、镉重金属离子化合物，不含苯、二甲苯等有毒有机溶剂，涂层固化温度为250-300°C，20分钟即可，大大地缩短了时间。然而，该技术所述的实施方案需要加入消泡剂，说明该配方在实施的过程中会产生大量的气泡，这会造成涂膜封闭不好，气泡容易导致涂膜缺陷，从而影响防腐性能。鉴于上述，无铬锌铝防腐涂料的研究尚待进一步开发。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有无锌铝铬膜技术的不足，通过仔细研究锌铝铬膜涂液的防腐机理，提出一种弃用铬酐、选择环保无污染材料的水基无铬锌铝涂液及其制备方法。本专利技术是通过以下方案实现的上述的水基无铬锌铝涂液，由A组分和B组分组成；所述A组分和B组分按体积比2:1的比例混合；所述A组分由如下组分混合而成含量为50-150g/L的片状金属粉、145-290ml/L有机溶剂、100_200ml/L的去离子水、10_36ml/L的还原剂及5_15ml/L的润湿剂；所述B组分由如下组分混合而成含量为60-240ml/L的去离子水、20_75ml/L的粘结齐IJ、8-22ml/L的增稠剂、4_8ml/L的含硅化合物和余量的有机溶剂。所述的水基无铬锌铝涂液，其中所述片状金属粉包括锌粉、铝粉，且所述锌粉与铝粉的质量比为5:1。所述有机溶剂为沸点在200°C左右的正丁醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙酮或卤代烃。所述增稠剂为羟乙基纤维素钠、三丙三醇、聚丙二醇或二甘醇醚。所述还原剂包括正丁醇、乙二醇、丙三醇及异丙醇，优选正丁醇。所述润湿剂是0P-10、十二烷基磺酸钠或硬脂酸锌。所述粘结剂为有机树脂。所述含硅化合物包括正硅酸乙酯和硅烷。所述的水基无铬锌铝膜涂液的制备方法按配比称取一定量的鳞片状锌粉和铝粉混合后加入有机溶剂搅拌均匀，待用；将还原剂和润湿剂混合，加入适量的去离子水搅拌均匀，然后再加入此前混合均匀的片状金属粉浆液，制成A组分；按比例称取一定量的增稠齐U、粘接剂和含硅化合物，加入有机溶剂搅拌均匀后，制成B组分；将制得的A组分和B组分·按2:1的比例混合，搅拌直至均匀，即制得水基无铬锌铝膜涂液。所述的水基无铬锌铝膜涂液的使用方法使用时根据涂液的黏稠情况判断是否加入增稠剂，若加入增稠剂则继续搅拌1 2 h，然后将该水基无铬锌铝膜液涂覆于待处理零件上，通过提高烘烤温度至360°C，使无铬锌铝膜涂层固化交联，形成一层致密的保护层。有益效果 该无铬锌铝膜技术具有以下技术特点 (1)物理隔离保护作用层层叠加的片状金属粉通过烧结过程中生成的复杂氧化物而紧密结合形成致密牢固的防护层，从而能很好的起到隔离腐蚀介质的作用； (2)电化学保护作用铁的电极电位为-O.44V，锌的为-O. 7628V，铝的为-1.66V，这样涂层中的锌和铝可与基体铁形成原电池，它们将被优先腐蚀；再有，铝的电极电位较之锌的低，铝又可对锌的消耗起到抑制作用；另外，涂层的腐蚀电位约为-O. 76V，且腐蚀电流很低，击穿电位约为-O. 05V，被击穿的难度很大，其腐蚀电流密度约为O. 17u A/cm，故涂层耐腐蚀的持久性非常强； (3)环保作用无铬锌铝膜涂层均以水做溶剂，不使用有机溶剂，不含有毒的金属(如镍、铅、铬)等，符合美国和欧洲的环保法规要求； (4)无氢脆锌铝膜技术处理过程中无酸洗、无电沉积无电解除油等工序，也就没有电镀锌过程导致析氢的电化学反应，所以不会使材质产生氢脆。因此特别适合于处理弹性零件和高强度的工件； (5)高耐热性依据标准Q/DFLY1020-2008检验，涂层经550°C烘烤后骤冷无剥落，无鼓包，无漏底，烘烤后进行中性盐雾试验，耐蚀性超过96小时。本技术耐蚀性达中性盐雾试验840h，耐热性试验超过96h，在国内处于领先水平。在车辆排气系统等零部件上应用可以产生巨大的经济效益，大幅降低有害物质的使用量，改善工作环境。具体实施例方式本专利技术的水基无铬锌铝涂层，主要包含片状金属粉、溶剂、还原剂、增稠剂、润湿齐U、粘结剂及含硅化合物，具体由A组分和B组分组成，且A组分和B组分的体积比为2:1; 其中A组分由如下组分混合而成含量为50-150g/L的片状金属粉、145-290ml/L有机溶剂、100-200ml/L的去离子水、10_36ml/L的还原剂及5_15ml/L的润湿剂； B组分由如下组分混合而成含量为60-240ml/L的去离子水、20_75ml/L的粘结剂、8-22ml/L的增稠剂、4_8ml/L的含硅化合物和余量的有机溶剂；B组分中加入含硅化合物，有效提高了涂液黏度，增加了涂层的耐蚀性。由于溶液混合后体积有变化，所以余量为有机溶剂。片状金属粉是锌铬膜涂层的主要成份，含量不少于50g/L ;主要有锌、铝、镁、锰等以及它们的混淆物或者合金鳞片状超细粉；片状锌粉和铝粉最常用，以片状金属粉相互毗连重叠在一块儿，以面面重叠的形式在金属基体的外貌形成数十层的鳞状维护层，对于金属基体起到牺牲阳极的电化学掩护作用；片状金属粉由锌粉和铝粉混合时，锌粉与铝粉的质量比为5:1。 有机溶剂通常也用水溶性的，可用沸点在200°C左右的正丁醇、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水基无铬锌铝涂液，由A组分和B组分组成；其特征在于：所述A组分和B组分按体积比2:1的比例混合；所述A组分由如下组分混合而成：含量为50？150g/L的片状金属粉、145？290ml/L有机溶剂、100？200ml/L的去离子水、10？36ml/L的还原剂及5？15ml/L的润湿剂；？所述B组分由如下组分混合而成：含量为60？240ml/L的去离子水、20？75ml/L的粘结剂、8？22ml/L的增稠剂、4？8ml/L的含硅化合物和余量的有机溶剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏，
申请(专利权)人：王宏，
类型：发明
国别省市：
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