一種無鉻化防腐蝕塗料及其製備方法
2023-06-20 12:15:26 1
專利名稱：一種無鉻化防腐蝕塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種無鉻化防腐蝕塗料及其製備方法。特別涉及無鉻化防腐蝕料在鋁合金表面領域的應用。
背景技術：
隨著鋁合金在工業中廣泛的應用，該材料的表面處理和保護也越來越重要，由於鋁合金的密度低，因此在航空領域有廣泛的應用，但是鋁合金材料容易被氧化、腐蝕。傳統的防腐蝕塗層是以含鉻的塗料為主，但是體系中的鉻具有很強的毒性以及致癌作用。
發明內容
近年來關於無鉻化防腐蝕塗料的研究工作越來越多，本文採用了溶膠-凝膠方法 製備了一種無鉻化防腐蝕塗料用於鋁合金材料的防護。本發明的目的是提供針對鋁合金表面用無鉻化防腐蝕塗料。使用該塗料對鋁合金進行防腐蝕保護。本發明的無鉻化防腐蝕塗料由組分A、組分B組成，各組分由下列質量百分含量的物質組成組分A
偶聯劑20 38%
固化劑20 3 8%
無水乙醇20 -55%
極性非質子溶劑2 5%組分B
正桂酸乙酯40 80%
水3 10%
無水乙醇20 55%
催化劑0.01 0.1%所述的正矽酸乙酯含量以二氧化矽計為28 45%。所述的固化劑為HDI、IPDI、TDI、MDI中的一種或幾種。
所述的偶聯劑為N-β-(氨乙基)_ Y _氨丙基二甲氧基娃燒、Y _氨丙基二乙氧基矽烷、N- β -(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基矽烷中一種或幾種。所述的極性非質子溶劑為四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、3-甲基四氫呋喃、乙腈、丙酮、丁酮、環己酮中的一種或幾種。所述的催化劑是鹽酸、磷酸、乙酸中的任意一種。所述塗料中組分A在塗料體系總質量中的含量為5 95%。本發明塗料的製備工藝步驟一組分A的製備稱取配方量的固化劑與一半配方量的極性非質子溶劑混合置於反應器中攪拌10 30分鐘，再滴加配方量的偶聯劑與剩餘的極性非質子溶劑的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，反應在室溫下進行，反應過程中需控制反 應體系的溫度不高於48°C。然後再減壓蒸餾除去75wt%的極性非質子溶劑，蒸餾結束之後加入無水乙醇得到組分A。步驟二 組分B的製備稱取配方量的正矽酸乙酯依次加入水，無水乙醇，催化劑，得到PH介於2. O 3. O之間的混合液，室溫下反應24 48h得到組分B。步驟三混合組分A與組分B，混合均勻後得到無鉻化防腐蝕塗料。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗800小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象，並且具有耐高溫的性能。
具體實施例方式實施例I組分A的製備在反應器中將33. Og固化劑與10. Og四氫呋喃混合攪拌10 30分鐘，滴加28. Ogy-氨丙基三乙氧基矽烷與10. Og四氫呋喃的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，減壓蒸餾除去15. Og四氫呋喃，蒸餾結束之後加入40. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入4. 5g的水，30. Og的無水乙醇，O. 05g的鹽酸，反應時間為24 48h。取30. O g組分A，70. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗860小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層550°C溫度下800h完好。實施例2組分A的製備在反應器中將33. Og固化劑與10. Og乙腈混合攪拌10 30分鐘，滴加28. Ogy-氨丙基三乙氧基矽烷與10. Og乙腈的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h,減壓蒸懼除去15. Og乙腈,蒸懼結束之後加入40. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入4. 5g的水，30. Og的無水乙醇，O. 05g的鹽酸，反應時間為24 48h。取75. O g組分A，25. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗940小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層400°C溫度下800h完好。實施例3
組分A的製備在反應器中將30. Og固化劑與10. Og混合溶劑混合攪拌10 30分鐘，滴加32. OgN-β -氨乙基-Y-氨丙基三甲氧基矽烷與10. Og混合溶劑的混合液，其中該混合溶劑中，四氫呋喃質量含量為80 %，乙腈質量含量為10 %，丙酮質量含量為10 %。滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h。減壓蒸餾除去15. Og混合溶劑，蒸餾結束之後加入40. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入5. Og的水，32. Og的無水乙醇，O. 04g的鹽酸，反應時間為24 48h。取8. O g組分A，92. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗800小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層600°C溫度下800h完好。實施例4
組分A的製備在反應器中將30. Og固化劑與10. Og乙腈混合攪拌10 30分鐘，滴加32. OgN-β -氨乙基-Y -氨丙基三甲氧基矽烷與10. Og乙腈的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，減壓蒸餾除去15. Og乙腈，蒸餾結束之後加入40. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入5. Og的水，32. Og的無水乙醇，O. 04g的鹽酸，反應時間為24 48h。取88. Og組分A，12. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗1000小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層400°C溫度下800h完好。實施例5組分A的製備在反應器中將35. Og固化劑與10. Og四氫呋喃混合攪拌10 30分鐘，滴加35. Og Ν-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基矽烷與10. Og四氫呋喃的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，減壓蒸餾除去15. Og四氫呋喃，蒸餾結束之後加入30. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入5. 5g的水，30. Og的無水乙醇，O. 08g的鹽酸，反應時間為24 48h。取85. O g組分A，15. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗1020小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層400°C溫度下800h完好。實施例6組分A的製備在反應器中將35. Og固化劑與10. Og乙腈混合攪拌10 30分鐘，滴加35. Og Ν-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基矽烷與10. Og乙腈的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，減壓蒸餾除去15. Og乙腈，蒸餾結束之後加入30. Og無水乙醇。組分B的製備60. Og的正矽酸乙酯加入5. 5g的水，30. Og的無水乙醇，O. 08g的鹽酸，反應時間為24 48h。取10. O g組分A，90. Og的組分B混合製備塗層。本發明的塗料製備的塗層耐中性鹽霧試驗850小時塗層無鏽蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。塗層600°C溫度下800h完好 。
權利要求
1.一種無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，由組分A、組分B組成，各組分由下列質量百分含量的物質組成 組分A 偶聯劑20 38% 固化劑20 38% 無水乙醇20 55% 極性非質子溶劑2 5% 組分B 正矽酸乙酯40 80% 7丨、3 10% O 無水乙醇20 55% 催化劑0.01 0.1%
2.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述的正矽酸乙酯含量以二氧化矽計為28 45%。
3.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述的固化劑為HDI、IPDI、TDI、MDI中的一種或幾種。
4.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述的偶聯劑為Ν-β-(氨乙基)_ Y _氛丙基二甲氧基娃燒、Y _氛丙基二乙氧基娃燒、N-β -(氛乙基)-γ_氛丙基甲基二甲氧基矽烷中一種或幾種。
5.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述的極性非質子溶劑為四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、3-甲基四氫呋喃、乙腈、丙酮、丁酮、環己酮中的一種或幾種。
6.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述的催化劑是鹽酸、磷酸、乙酸中的任意一種。
7.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料，其特徵在於，所述組分A在所述塗料中的含量為5 95%。
8.根據權利要求I所述的無鉻化防腐蝕塗料的製備方法，其特徵在於，包括以下製備步驟 步驟一組分A的製備稱取配方量的固化劑與一半配方量的極性非質子溶劑混合置於反應器中攪拌10 30分鐘，再滴加配方量的偶聯劑與剩餘的極性非質子溶劑的混合液，滴速為I 3滴每秒鐘，滴加完畢後攪拌2h，反應在室溫下進行，反應過程中需控制反應體系的溫度不高於48°C ;再減壓蒸餾除去75wt%的極性非質子溶劑，蒸餾結束之後加入無水乙醇得到組分A ;步驟二 組分B的製備稱取配放量的正矽酸乙酯依次加入水，無水乙醇，催化劑，得到pH介於2. O 3. O之間的混合液，室溫下反應24 48h得到組分B ； 步驟三混合組分A與組分B，混合均勻後得到無鉻化防腐蝕塗料。
全文摘要
本發明涉及一種無鉻化防腐蝕塗料及其製備方法。本發明的無鉻化防腐蝕塗料由組分A、組分B兩組份組成，各組分由下列質量百分含量的物質組成組分A由偶聯劑20～38%，固化劑20～38%，無水乙醇20～55%，極性非質子溶劑2～5%組成；組分B由正矽酸乙酯 40～80%，水3～10%，無水乙醇 20～55%，催化劑 0.01～0.1%組成。
文檔編號C09D7/12GK102827535SQ20121033143
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者王志強, 馮俊忠, 王亞文, 楊康, 胡進奔 申請人:北方塗料工業研究設計院