專利名稱：一種鎂合金防腐蝕涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬腐蝕與防護領(lǐng)域，具體涉及一種適合于鎂合金基體防腐蝕用的涂 料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金因具有優(yōu)良的比強度、比剛度、減震性能、切削加工性能、拋光性能、電磁屏 蔽特性及輔助散熱功能，密度小、能量衰減系數(shù)大等特點而被譽為21世紀理想的電子產(chǎn)品 殼體和輕型車輛的替用材料。但鎂合金至今沒有像鋁合金那樣被大規(guī)模地應(yīng)用，最重要的 原因就是其耐蝕性差。鎂在酸性和中性溶液中腐蝕均很嚴重，只有在PH > 11. 5的堿性溶 液中，鎂才不會受到腐蝕。大氣環(huán)境中，在鎂及鎂合金表面生成的氧化鎂或氫氧化鎂膜不像 鋁合金表面生成的膜那樣致密無孔，除了在特定環(huán)境中，不具有保護作用，也不具備自愈能 力。目前所采用的提高金屬鎂的抗腐蝕能力的方法有兩種(一)從設(shè)計合金和提高 鑄造條件的角度，降低雜質(zhì)含量，添加合金元素，制造高純鎂合金和高溫耐蝕鎂合金；(二) 從表面改性的角度，在鎂合金的表面生成具有保護功能的膜或涂層，提高和改善鎂合金的 耐蝕性能。其中，涂層保護技術(shù)因成本低，且工藝簡單，而應(yīng)用較廣泛。應(yīng)用較多的傳統(tǒng)涂 層涂料有普通環(huán)氧涂料和普通丙烯酸涂料等。但由于鎂合金自身的化學(xué)活性以及鑄造缺陷 等因素給傳統(tǒng)涂料的涂覆帶來了很大困難，涂層的耐蝕功能有限。通過在涂料中添加比基體材料更活潑的金屬顆粒，起到犧牲陽極，保護陰極的技 術(shù)在涂層保護領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。富鋅涂料是使用最為廣泛的陰極保護涂料，對鋼鐵具有電化 學(xué)保護作用。到目前為止，國內(nèi)外還未見有采用陰極保護涂料對鎂合金基材進行防護的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對鎂合金具有良好的防腐蝕保護功能的陰極保護涂 料及其制備方法。本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量如下環(huán)氧樹脂19-25%聚酰胺19-25%鎂粉50-60%消泡劑BYK-A530 0. 5%鈦酸酯偶聯(lián)劑 0.5-1.5%其中，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米。本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的制備方法，包括以下步驟1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量 百分含量進行備份19-25%、19-25%、50-60%、0. 5%和0. 5-1. 5%，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹 脂的質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑 中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌 均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘， 得到鎂合金防腐蝕涂料。本發(fā)明原理如下本發(fā)明通過向環(huán)氧清漆中添加平均粒徑為10-60微的純鎂粉，與鎂合金相比，純 鎂的腐蝕電位更低，在電解質(zhì)溶液中鎂粉原子容易失去電子變成陽極，鎂合金則成為陰極， 在陽極區(qū)鎂粉由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鎂合金表面不斷得到電子，從而得到保 護，涂層即使局部遭到破壞，鎂合金表面也不會遭到腐蝕。此外，鎂粉在一定程度上也起到 屏蔽腐蝕介質(zhì)滲入到鎂合金基體上的作用。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的附著力和抗沖擊等機械性能與傳統(tǒng)的環(huán)氧 清漆相當，耐蝕性明顯高于環(huán)氧清漆，且制備工藝簡單，實施性高。 以下結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式實施例11)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為10微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進行備份24%、24%、50%、0. 5%和 1. 5% ；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹 脂的質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑 中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌 均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘， 得到鎂合金防腐蝕涂料。實施例2 1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為30微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進行備份22%、22%、55%、0. 5%和 0. 5% ；2)同實施例1中的步驟2)；3)同實施例1中的步驟3)。實施例3 1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為60微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進行備份19. 25%,19. 25%,60%, 0. 5%和 ；
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2)同實施例1中的步驟2)；3)同實施例1中的步驟3)。表1為實施例1-3中所制備的鎂合金防腐蝕涂料的性能評價結(jié)果，各項測試均按 照國家標準進行，鹽霧實驗采用劃痕法(GB/T1771-1991)，評判標準為劃痕處開始出現(xiàn)點蝕 或鼓泡。從表中可以看出，本發(fā)明所制備的鎂合金防腐蝕涂料的附著力及沖擊強度與普通 環(huán)氧清漆相近，而其耐鹽霧性能相比普通環(huán)氧清漆大幅度提高，本發(fā)明涂料涂裝的試片均 能通過480小時的測試時間，而環(huán)氧清漆涂裝的試片僅能通過240小時。
表1涂層性能評價
權(quán)利要求
一種鎂合金防腐蝕涂料，其特征在于，所述的涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量如下環(huán)氧樹脂 19-25％聚酰胺19-25％鎂粉 50-60％消泡劑BYK-A530 0.5％鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-1.5％其中，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金防腐蝕涂料的制備方法，包括以下步驟1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分 含量進行備份19-25%、19-25%、50-60%、0. 5%和0. 5-1. 5 %，所述的鎂粉的平均粒度為 10-60微米；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹脂的 質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中， 配制成聚酰胺的質(zhì)量分數(shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均 勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得 到鎂合金防腐蝕涂料。環(huán)氧樹脂聚酰胺鎂粉消泡劑BYK-A530 鈦酸酯偶聯(lián)劑`0. 5-1. 5%19-25% 19-25% 50-60% 0. 5%
全文摘要
一種鎂合金防腐蝕涂料及其制備方法屬于金屬腐蝕與防護領(lǐng)域。本發(fā)明擬解決鎂合金在應(yīng)用中易腐蝕的問題。本發(fā)明所提供的涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量為環(huán)氧樹脂19-25％、聚酰胺19-25％、純鎂粉50-60％、消泡劑BYK-A5300.5％、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-1.5％。本發(fā)明通過將環(huán)氧樹脂與聚酰胺分別溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的混溶劑中，分別配置成質(zhì)量分數(shù)為62.5％的溶液；將鎂粉與環(huán)氧樹脂溶液混合均勻，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均勻，而后加入聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得到鎂合金防腐蝕涂料。本發(fā)明涂料具有陰極保護作用、耐蝕性好，制備工藝簡單。
文檔編號C23F13/14GK101885940SQ20091008421
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者盧向雨, 唐鋆磊, 左禹, 李黎, 趙旭輝 申請人:北京化工大學(xué)