环保型金属件锌铝涂层涂料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种环保型金属件锌铝涂层涂料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
锌铝涂料具有耐腐蚀、无氢脆等特点，广泛应用于汽车、家电、船舶等领域。目前金属件锌铝涂料有了突破性进展，研制出来的涂层耐蚀性较好。但目前锌铝涂料对于涂覆工艺来说粘度过低的问题，最终直接影响涂装产品的质量和外观。


技术实现要素：

[0003]
为解决上述缺陷，本发明的目的是在于提供一种环保型金属件锌铝涂层涂料，由a、b双剂按5:1质量比组成，所述a剂的原料质量百分比为：纳米级片状锌粉：30-50%；浮型片状铝粉：10-15%；乳化剂：0.5-2%；分散剂：5-10%；增稠剂：0.05-0.5%；去离子水：余量；所述b组份的原料质量百分比为：硫代二乙二醇：0.1-2%；乙醇：1-5%；醋丁纤维素:2-6%；去离子水：余量；其中，所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚中的一种或几种；所述分散剂选自有机硅烷偶联剂kh550、二乙基二烯丙基氯化铵的一种或几种；所述增稠剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或几种。
[0004]
优选的，所述纳米级片状锌粉的厚度为0.1-0.2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
[0005]
优选的，所述浮型片状铝粉的厚度为0.1-2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
[0006]
本发明的环保型金属件锌铝涂层涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、配制a剂：按a剂中的配方，称取定量的乳化剂、分散剂、增稠剂加入去离子水中，然后在搅拌状态下缓慢加入纳米级片状锌粉、浮型片状铝粉搅拌2h后静置；s2、配制n剂：按n剂中的配方，称取定量的醋丁纤维素缓慢加入到去离子水中搅拌，混
合均匀后边搅拌边缓慢加入硫代二乙二醇和乙醇，持续搅拌2h后静置；s3、混合：将静置后a剂和n剂按质量比5:1混合即得所述的涂料。
[0007]
本发明的有益效果：不含苯、二甲苯等有毒有机溶剂，同时调整锌铝合金粉的各组分质量配比，获得了优异的粘性和耐冲击性能。具有涂层固化温度低、优异的耐蚀性、优良的抗冲击性能、与基体结合力强。
具体实施方式
[0008]
下面给出本发明所述涂料配方配比的一些优选实施例、对比实施例及性能对比试验数据。
[0009]
实施例1：一种环保型金属件锌铝涂层涂料，由a、b双剂按5:1质量比组成，其中：a剂的原料质量百分比为：所述a剂的原料质量百分比为：纳米级片状锌粉：40%；浮型片状铝粉：13%；乳化剂：1.5%；分散剂：7%；增稠剂：0.25%；去离子水：余量。
[0010]
所述b组份的原料质量百分比为：硫代二乙二醇：1%；乙醇：3%；醋丁纤维素:4%；去离子水：余量。
[0011]
其中，所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯。
[0012]
所述分散剂选自有机硅烷偶联剂kh550、二乙基二烯丙基氯化铵。
[0013]
所述增稠剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素。
[0014]
其中，所述纳米级片状锌粉的厚度为0.1-0.2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
[0015]
所述浮型片状铝粉的厚度为0.1-2μm，片径为5-20μm，松装密度为 0.5-1.5g/cm。
[0016]
上述环保型金属件锌铝涂层涂料的制备方法，包括如下步骤：s1、配制a剂：按a剂中的配方，称取定量的乳化剂、分散剂、增稠剂加入去离子水中，然后在搅拌状态下缓慢加入纳米级片状锌粉、浮型片状铝粉搅拌2h后静置；s2、配制n剂：按n剂中的配方，称取定量的醋丁纤维素缓慢加入到去离子水中搅拌，混合均匀后边搅拌边缓慢加入硫代二乙二醇和乙醇，持续搅拌2h后静置；s3、混合：将静置后a剂和n剂按质量比5:1混合即得所述的涂料。
[0017]
实施例2：一种环保型金属件锌铝涂层涂料，由a、b双剂按5:1质量比组成，其中：a剂的原料质量百分比为：
所述a剂的原料质量百分比为：纳米级片状锌粉：30%；浮型片状铝粉：10%；乳化剂：0.5%；分散剂：5%；增稠剂：0.05%；去离子水：余量。
[0018]
所述b组份的原料质量百分比为：硫代二乙二醇：0.1%；乙醇：1%；醋丁纤维素:2%；去离子水：余量。
[0019]
其中，所述乳化剂选自聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚。
[0020]
所述分散剂选自二乙基二烯丙基氯化铵。
[0021]
所述增稠剂选自羟乙基纤维素、羟丙基纤维素。
[0022]
其中，所述纳米级片状锌粉的厚度为0.1-0.2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
[0023]
所述浮型片状铝粉的厚度为0.1-2μm，片径为5-20μm，松装密度为 0.5-1.5g/cm。
[0024]
制备方法同实施例1。
[0025]
实施例3：一种环保型金属件锌铝涂层涂料，由a、b双剂按5:1质量比组成，其中：a剂的原料质量百分比为：所述a剂的原料质量百分比为：纳米级片状锌粉：50%；浮型片状铝粉：15%；乳化剂：2%；分散剂：10%；增稠剂：0.5%；去离子水：余量。
[0026]
所述b组份的原料质量百分比为：硫代二乙二醇：2%；乙醇：5%；醋丁纤维素:6%；去离子水：余量。
[0027]
其中，所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯酯。
[0028]
所述分散剂选自有机硅烷偶联剂kh550。
[0029]
所述增稠剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素。
[0030]
其中，所述纳米级片状锌粉的厚度为0.1-0.2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
1.5g/cm。
[0045]
所述浮型片状铝粉的厚度为0.1-2μm，片径为5-20μm，松装密度为 0.5-1.5g/cm。
[0046]
制备方法同实施例1。
[0047]
对比例3：一种环保型金属件锌铝涂层涂料，由a、b双剂按5:1质量比组成，其中：a剂的原料质量百分比为：所述a剂的原料质量百分比为：纳米级片状锌粉：30%；浮型片状铝粉：10%；乳化剂：0.5%；分散剂：5%；去离子水：余量。
[0048]
所述b组份的原料质量百分比为：硫代二乙二醇：0.1%；乙醇：1%；去离子水：余量。
[0049]
其中，所述乳化剂选自聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚。
[0050]
所述分散剂选自二乙基二烯丙基氯化铵。
[0051]
其中，所述纳米级片状锌粉的厚度为0.1-0.2μm，片径为5-20μm，松装密度为0.5-1.5g/cm。
[0052]
所述浮型片状铝粉的厚度为0.1-2μm，片径为5-20μm，松装密度为 0.5-1.5g/cm。
[0053]
制备方法同实施例1。
[0054]
本发明实施例1-3、对比例1-3的锌铝涂层涂料的性能对比试验数据：采用材质35crmo的合金钢板作为试验金属件，经同一常规磷化工艺处理后，用本发明实施例1-3、对比例1-3的锌铝涂层涂料在磷化膜基础上涂覆形成30
±
2μm厚的涂层，加热固化后于室内放置24h，然后进行如下加速腐蚀模拟试验、涂层耐冲击试验，所有试验平行重复三次，取平均值。
[0055]
1、涂层的耐腐蚀性（采用中性盐雾试验和耐硝酸铵两种方法测试）：1.1、中性盐雾试验按gb/t 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能测定》进行，试验条件为：氯化钠(50
±
5)g/l，ph：6.5-7.2，盐雾箱内温度：(35
±
2)℃，连续喷雾，同时记录试样表面腐蚀情况，当腐蚀面积超过5%即判定达到腐蚀寿命，记录时间。
[0056]
1.2、耐硝酸铵试验的操作步骤如下：于烧杯中配制质量浓度20%的硝酸铵溶液，将烧杯放入恒温水浴中加热至(70
±
1)℃。(用温度计测量并控制水浴温度)，将要测试的样板全部浸渍其中，悬挂固定，并记录样板出现红锈的时间。
[0057]
（2）涂层的耐冲击性采用gb/t l732-1993《漆膜耐冲击测定法》判断涂层的耐冲击性。同一试板进行3次冲击试验。用4倍放大镜观察，判断漆膜有无裂纹、皱纹及剥落等现象。
[0058]
测试结果见表1：表1
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中性盐雾腐蚀寿命硝酸铵快速腐蚀寿命涂层耐冲击性实施例1大于2100小时20小时60n，合格实施例2大于2000小时20小时60n，合格实施例3大于1800小时18小时60n，合格对比例1小于1000小时8小时50n，不合格对比例2小于900小时9小时50n，不合格对比例3小于800小时8小时50n，不合格
[0059]
通过上述对比试验的结果可知，相比于现有技术中的锌铝涂层涂料，实施例1-3的技术方案，获得了优异的粘性和耐冲击性能。具有涂层固化温度低、优异的耐蚀性、优良的抗冲击性能、与基体结合力强。尤其是实施例1的技术方案获得了最佳的技术效果。

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