一种新型绿色环保高防腐锌铝涂层的制作方法

[0001]
本发明应用于涂料技术领域，具体涉及一种新型绿色环保高防腐锌铝涂层。


背景技术：

[0002]
随着物质文明的不断进步，人们对生存环境的质量要求越来越高。保护和改善生态环境，实现经济社会的可持续发展，已经成为大多数国家拟定新世纪发展战略的重要价值取向。1999年6月，欧洲通过一项有关报废汽车及其配件的监管条例。此项名为“end of life vehicle directive(eolvd)”的法规，于2006年正式生效。条例的4.2及6.3条限制使用有害的物质如铅、汞、镉及六价铬，规定每辆汽车的铬(cr
6+
)含量不超过2克。这项条例的出台，对汽车零部件的表面处理提出了更高的环保要求，世界各大汽车厂商正采用新的无铬涂层标准。geomet、delta mks、magni、zintek等一批无铬锌铝防腐涂料相继问世，无铬锌铝防腐技术已成为达克罗行业一个新的发展方向。
[0003]
目前中国高端市场的锌铝涂层均为引进的国外产品，国内锌铝涂层技术相对落后，国外目前的锌铝涂层存在着价格高昂，品质不稳定性，有效期短，保存管理要求严格，涂料有刺激性气味，溶剂挥发量高，硬度低等问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种价格低廉、性能优良的新型绿色环保高防腐锌铝涂层。
[0005]
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：
[0006]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取两种或三种硅烷偶联剂与纳米溶胶混合搅拌后，用溶液质量0.3倍～1倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇或乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到所述的绿色环保树脂。
[0007]
进一步的，所述硅烷偶联剂为kh550、甲基三甲氧基硅烷、kh560、甲酰基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的两种或三种。
[0008]
进一步的，所述纳米溶胶为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米二氧化锆。
[0009]
进一步的，两种所述硅烷偶联剂与纳米溶胶的质量比为1～8:1～4:5～1。
[0010]
进一步的，三种所述硅烷偶联剂与纳米溶胶的质量比为2～6:1～4:1～6:5～1：
[0011]
进一步的，所述酸液为1％～20％的醋酸、草酸、磷酸或柠檬酸配成的水溶液。
[0012]
一种基于上述制备方法得到的绿色环保树脂的绿色环保高防腐锌铝涂层，包括以下原料：高沸点醇类、锌粉、铝粉、绿色环保树脂。
[0013]
进一步的，所述绿色环保高防腐锌铝涂层包括以下重量份原料：
[0014][0015]
进一步的，所述锌铝涂层还包括炭黑和/或云母粉，所述炭黑为10～50重量份，所述云母粉为10～50重量份。
[0016]
一种上述绿色环保高防腐锌铝涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0017]
1)在高沸点醇类中加入锌粉、铝粉搅拌润湿浸泡12h得到锌铝浆；
[0018]
2)在搅拌下量取步骤1)得到的锌铝浆缓慢倒入所述绿色环保树脂中，至分散均匀后，过滤，得到所述锌铝涂层。
[0019]
进一步的，在高沸点醇类中加入锌粉、铝粉、炭黑和/或云母粉搅拌润湿浸泡12h得到锌铝浆。
[0020]
进一步的，所述高沸点醇类为丙二醇、异戊醇、苄醇、环乙醇或二甘醇。
[0021]
一种上述方法制得的锌铝涂层在铁金属基板材及零件防腐中的应用。
[0022]
进一步的，防腐应用中锌铝涂层的固化温度为260℃-280℃，30min。
[0023]
进一步的，所述锌铝涂层单层膜的厚度为10μm。
[0024]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0025]
(1)本发明新型绿色环保高防腐锌铝涂层不添加铬酸等有毒有害物质，绿色环保；具有强附着力、耐冲击、硬度高，耐盐雾性能优异，单层膜厚10μm，中性盐雾可达1200h以上。
[0026]
(2)本发明新型绿色环保高防腐锌铝涂层较进口产品性能优异、价格低廉；本发明锌铝涂层可长期存储，不会焦化、凝固，解决了市面上锌铝涂层漆不能长期存放的问题。
附图说明
[0027]
图1为本发明一种新型绿色环保高防腐锌铝涂层中实施例6样品3经过冲击试验和划格试验后的样品图。
[0028]
图2为本发明一种新型绿色环保高防腐锌铝涂层中实施例6样品4经过1200小时中性盐雾后的样品图。
[0029]
图3为本发明一种新型绿色环保高防腐锌铝涂层中实施例6样品3在1/16倍显微镜下样品放大图。
具体实施方式
[0030]
以下结合具体实施例对本发明技术方案作进一步详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0031]
另外，除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买获得或现有方法制备得到。
[0032]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取两种或三种硅烷偶联剂与纳米溶胶混合搅拌后，用溶液质量0.3倍～1倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇或乙醇，待蒸馏完成后
加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到所述的绿色环保树脂。甲醇或乙醇为水解产生的副产物，通过升温蒸馏去除。
[0033]
本发明绿色环保树脂的性能特征见表1。
[0034]
表1绿色环保树脂性能指标
[0035]
外观无色透明液体比重1.12-1.14粘度(25℃)mpa
·
s60-70质量固含55-72％(正负0.5％)闪点无耐水性优异耐油性优异耐热性优异保质期1年
[0036]
一种绿色环保高防腐锌铝涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0037]
1)在高沸点醇类中加入锌铝粉搅拌润湿浸泡12h得到锌铝浆；
[0038]
2)在搅拌下量取步骤1)得到的锌铝浆缓慢倒入所述绿色环保树脂中，至分散均匀后，过滤，得到所述锌铝涂层。
[0039]
实施例1：绿色环保树脂的制备方法
[0040]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取kh550 1重量份、甲基三甲氧基硅烷4重量份与纳米二氧化钛溶胶5重量份混合搅拌后，用溶液质量0.9倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇/乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到绿色环保树脂。
[0041]
实施例2：绿色环保树脂的制备方法
[0042]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取kh550 2重量份、kh560 3重量份、正硅酸乙酯4重量份与纳米二氧化硅溶胶5重量份混合搅拌后，用溶液质量0.8倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇/乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到绿色环保树脂。
[0043]
实施例3：绿色环保树脂的制备方法
[0044]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取甲基三甲氧基硅烷8重量份、kh560 1重量份与纳米二氧化硅溶胶2重量份混合搅拌后，用溶液质量0.3倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇/乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到绿色环保树脂。
[0045]
实施例4：绿色环保树脂的制备方法
[0046]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取kh550 4重量份、甲基三甲氧基硅烷2重量份、kh560 3重量份与纳米二氧化锆溶胶3重量份混合搅拌后，用溶液质量0.4倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇/乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到绿色环保树脂。
[0047]
实施例5：绿色环保树脂的制备方法
[0048]
一种绿色环保树脂，其制备方法为：取kh550 4重量份、正硅酸乙酯2重量份与纳米二氧化钛溶胶3重量份混合搅拌后，用溶液质量0.6倍的酸液水解后升温蒸馏出生成的甲醇/乙醇，待蒸馏完成后加入碱液调节溶液的ph值至中性，得到绿色环保树脂。
[0049]
实施例1-5制备的绿色环保树脂的性能如表2所示。
[0050]
表2绿色环保树脂性能实测值
[0051][0052][0053]
实施例6：绿色环保高防腐锌铝涂层的制备方法
[0054]
以实施例4制得的绿色环保树脂为原料来制备绿色环保高防腐锌铝涂层，分别得到样品1-样品5。绿色环保高防腐锌铝涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0055]
1)按照表3中的配比称取各原料，在高沸点醇类中加入锌粉、铝粉、炭黑和/或云母粉搅拌润湿浸泡12h得到锌铝浆；
[0056]
2)在搅拌下量取步骤1)得到的锌铝浆缓慢倒入称好的绿色环保树脂中，至分散均匀后，过滤，得到锌铝涂层。
[0057]
样品1-样品5绿色环保高防腐锌铝涂层的原料配比见表3。
[0058]
表3绿色环保高防腐锌铝涂层的原料配比(单位：g)
[0059]
原料样品1样品2样品3样品4样品5绿色环保树脂400380320340360高沸点醇类172180189207216锌粉390400410430440铝粉3840414344炭黑1003000云母粉4030000
[0060]
将铁片或金属零件经过800目砂纸打磨至表面粗糙后，将实施例6中制得的样品1-样品5锌铝涂层浸涂或喷涂后，在260℃-280℃，固化30min，对锌铝涂层进行性能测试。测试结果见表4。
[0061]
表4绿色环保高防腐锌铝涂层性能测试实测值
[0062][0063][0064]
参见附图1-3及表4，从上述检测结果可以看出，本发明绿色环保高防腐锌铝涂层耐盐雾性优异，配合锌粉、铝粉，单层膜厚10μm，中性盐雾可达1200h以上；硬度高，可达到4h以上；附着力好；耐冲击性能优异，划格实验可达到0级。绿色环保树脂与锌粉、铝粉配合使用，对零部件可以提供长效防护。在普通光学显微镜下1/16倍放大，观察其微观分布、排列方式，可以观察到合金粉粒在表面涂层中均匀分布，表观光亮、顺滑，具有很好的对水和空气的屏蔽效果。
[0065]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

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