一種金屬表面雜化防護(hù)涂料及其制備和使用方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬表面防護(hù)涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料及其制備和使用方法與應(yīng)用。該涂料包含以下重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分：環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠20～90％、氨基樹(shù)脂5～80％和稀釋劑0～75％。本發(fā)明利用有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化方法，在溶膠-凝膠技術(shù)制備SiO2雜化溶膠體系中引入環(huán)氧極性基團(tuán)和氨基樹(shù)脂，利用環(huán)氧基團(tuán)的粘結(jié)強(qiáng)度高、氨基樹(shù)脂的樹(shù)脂相容性好、耐堿腐蝕性和耐老化優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)體系中硅羥基、環(huán)氧基團(tuán)和氨基樹(shù)脂功能基團(tuán)的共交聯(lián)反應(yīng)，使本發(fā)明所得涂料在金屬表面形成微米級(jí)厚度涂層時(shí)，即可具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、耐熱等綜合優(yōu)異性能。
【專利說(shuō)明】一種金屬表面雜化防護(hù)涂料及其制備和使用方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬表面防護(hù)涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料及其制備和使用方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬及合金由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和一定的強(qiáng)度，以及良好的加工性被廣泛應(yīng)用到船舶、建筑、國(guó)防以及國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)部門中。然而，普通金屬在潮濕或腐蝕性環(huán)境中，容易與周圍介質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)作用而引起金屬的腐蝕，從而影響材料的使用壽命，導(dǎo)致其不能正常發(fā)揮作用，也給使用者帶來(lái)很多不安全因素。在世界范圍內(nèi)，由于金屬腐蝕導(dǎo)致的消耗占整個(gè)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的2~3%，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7000億美元。為解決上述難題，人們一直致力于探索金屬材料的有效防腐問(wèn)題，至今也取得了不少成果和有效的方法。常見(jiàn)的金屬腐蝕防護(hù)方法目前包括金屬的陽(yáng)極保護(hù)、金屬的陰極保護(hù)以及金屬表面的非金屬涂料保護(hù)。在金屬表面涂覆防腐涂層作為金屬防腐常用的方法之一，主要是通過(guò)對(duì)腐蝕性介質(zhì)的屏蔽，阻止其與金屬表面的接觸(屏蔽機(jī)理)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而，傳統(tǒng)的高效金屬腐蝕防護(hù)，如以六價(jià)鉻為基礎(chǔ)的處理工藝對(duì)人體和環(huán)境有極大的傷害，許多國(guó)家都在積極研究取代六價(jià)鉻的工藝技術(shù)；另外，常用的有機(jī)涂層較厚，且存在著不可避免的微觀缺陷，如氣孔、微裂紋等，使得腐蝕性介質(zhì)容易透過(guò)涂層到達(dá)金屬表面，引起腐蝕。
[0003]近年來(lái)，有 機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米材料已成為國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿課題，被國(guó)外稱為新一代主導(dǎo)材料。這類材料不但集有機(jī)相與無(wú)機(jī)相的優(yōu)良性能于一體，具有良好的力學(xué)性能、耐高溫性能以及良好的柔韌性；此外，有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料能夠在分子水平控制物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使材料的性能產(chǎn)生豐富的變化故其具有廣泛的應(yīng)用前景。由于該材料的優(yōu)異的結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)金屬防護(hù)材料的不足，成為目前防腐保護(hù)膜的首選。然而，當(dāng)前的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂料一般是直接用SiO2溶膠與有機(jī)硅氧烷進(jìn)行水解聚合反應(yīng)獲得，但在特定金屬表面，該涂料的附著力、硬度以及耐堿腐蝕性都有待進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料。本發(fā)明利用有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化，在溶膠-凝膠技術(shù)制備SiO2雜化溶膠體系中引入環(huán)氧極性基團(tuán)和氨基樹(shù)脂，利用環(huán)氧基團(tuán)的粘結(jié)強(qiáng)度高、氨基樹(shù)脂的樹(shù)脂相容性好、耐堿腐蝕性和耐老化優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)體系中硅羥基、環(huán)氧基團(tuán)和氨基樹(shù)脂功能基團(tuán)的共交聯(lián)反應(yīng)，得到本發(fā)明的具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料。
[0005]本發(fā)明另一目的在于提供一種上述具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料的制備方法。
[0006]本發(fā)明再一目的在于提供上述具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料在金屬表面防護(hù)中的應(yīng)用。本發(fā)明涂料可適用于鋼鐵及鐵合金、鋁及鋁合金、鋅及其合金、鎂及其合金、銅及其合金、鈦及鈦合金以及其他金屬表面的防護(hù)處理中。
[0007]本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料，包含以下重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分:環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠20~90%、氨基樹(shù)脂5~80%和稀釋劑O~75%。
[0009]所述的氨基樹(shù)脂為甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、異丁醇醚化三聚氰胺甲醛氨基樹(shù)脂和正丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂中的至少一種。
[0010]所述的稀釋劑為甲醇、乙醇、異丙醇和乙酸乙酯中的至少一種。
[0011]所述的環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠由以下方法制備得到:
[0012]把雜化前驅(qū)體、有機(jī)溶劑和水混合，加入催化劑，回流反應(yīng)，再加入環(huán)氧硅烷繼續(xù)反應(yīng)，室溫陳化，得到環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠。
[0013]以質(zhì)量百分比計(jì),上述反應(yīng)體系中，雜化前驅(qū)體含量為10~70%、有機(jī)溶劑含量為10~80%、水含量為0.5~40%、環(huán)氧硅烷含量為5~70%和催化劑含量為0.001~1%。
[0014]所述的環(huán)氧硅 烷為2-(3，4_環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3，4_環(huán)氧環(huán)己燒)乙基二甲氧基硅烷、Y -(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷和3-縮水甘油釀氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種。
[0015]所述的雜化前驅(qū)體為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、I, 2_雙二甲氧基娃基乙燒、I, 2_雙二乙氧基娃基乙燒、丙基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、脲丙基三甲氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
[0016]所述的催化劑為甲酸、乙酸、硫酸、鹽酸、硝酸、碳酸、氫氟酸、磷酸、氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、五氯化鈮、氨水和氫氧化鈉中的至少一種。
[0017]所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇和異丙醇中的至少一種。
[0018]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述加入催化劑前，可通過(guò)冷卻或加熱使體系溫度為10 ~80?。
[0019]優(yōu)選地，所述回流反應(yīng)指在50~60°C下反應(yīng)I~4h。
[0020]優(yōu)選地，所述繼續(xù)反應(yīng)指在10~80°C下反應(yīng)5~12h。
[0021]優(yōu)選地，所述室溫陳化的時(shí)間為72~240h。
[0022]本發(fā)明提供了一種上述具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料的制備方法，包括以下具體步驟:把20~90wt %環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠、5~SOwt %氨基樹(shù)脂和O~75wt%稀釋劑混合，并攪拌均勻，即得到具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料。
[0023]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的攪拌均勻指在室溫下攪拌60min以上。
[0024]本發(fā)明還提供了一種上述具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料的使用方法，具體工藝為:把具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂覆在金屬基材表面，靜置流平后，加熱固化，得到有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化防護(hù)涂層。
[0025]優(yōu)選地，所述加熱固化指在80°C~150°C條件下烘烤10~60min。
[0026]優(yōu)選地，所述涂覆的方法可為本領(lǐng)域技術(shù)人員使用的任一方法，包括浸涂、淋涂、嗔涂和刷涂中的一種。
[0027]優(yōu)選地，所述有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化防護(hù)涂層厚度為I~100 μ m。
[0028]本發(fā)明的具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂覆得到的涂層厚度可低至I~100 μ m，即具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力等優(yōu)異性能，可廣泛應(yīng)用于金屬表面防護(hù)中。
[0029]本發(fā)明的機(jī)理為:
[0030]本發(fā)明利用有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化方法，在溶膠-凝膠技術(shù)制備SiO2雜化溶膠體系中引入環(huán)氧極性基團(tuán)和氨基樹(shù)脂，利用環(huán)氧基團(tuán)的粘結(jié)強(qiáng)度高、氨基樹(shù)脂的樹(shù)脂相容性好、耐堿腐蝕性和耐老化優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)體系中硅羥基、環(huán)氧基團(tuán)和氨基樹(shù)脂功能基團(tuán)的共交聯(lián)反應(yīng)，得到本發(fā)明的具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料，使涂料在金屬表面形成微米級(jí)厚度涂層時(shí)，即可具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、耐熱等綜合優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)超薄涂層的防護(hù)，克服現(xiàn)有技術(shù)中涂層厚度大而導(dǎo)致的各種缺陷。
[0031]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0032](I)本發(fā)明的具有 耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料獲得的涂層在低厚度下即具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力等多種特性功能，同時(shí)克服了涂層厚度大、微觀缺陷多等缺點(diǎn)。
[0033](2)本發(fā)明的具有耐腐蝕、高硬度、強(qiáng)附著力、涂層厚度為微米級(jí)的金屬表面雜化防護(hù)涂料體系中不含苯類等有害溶劑，環(huán)保安全。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0035]實(shí)施例1
[0036](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入二苯基二甲氧基硅烷10g、正硅酸乙酯5g、乙醇50g和水5g，室溫?cái)嚢杈鶆?；然后?0°C條件下，加入0.1g鹽酸(37%)和2g水的混合液體，在50°C條件下冷凝回流4h ;然后，加入Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷Sg，在50°C條件下繼續(xù)反應(yīng)5h ;最后在室溫條件下陳化72h，即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0037](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠30g與甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春MR-625) 10g、異丙醇20g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0038](3)采用浸涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鋁合金(牌號(hào):6063-T5)表面，在120°C條件下烘烤30min，固化得到防護(hù)涂層；
[0039]測(cè)試結(jié)果:
[0040]涂層厚度:10μπι;
[0041]涂層附著力(按照GB/T9286-1998進(jìn)行):0級(jí)；[0042]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):6H ;
[0043]耐鹽霧性:>350h。
[0044]實(shí)施例2
[0045](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠:在反應(yīng)器中加入1，2-雙三甲氧基硅基乙烷40g、甲基三甲氧基硅烷30g、異丙醇48.7g和水0.5g,室溫?cái)嚢杈鶆?；然后?0°C條件下，加入0.1g甲酸和0.5g水的混合液體，在60°C條件下冷凝回流Ih ;然后，加入3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷6.3g，在10°C條件下繼續(xù)反應(yīng)12h ;最后在室溫條件下陳化240h,即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0046](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠20g與正丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-20SE)5g、異丙醇75g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；[0047](3)采用刷涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鋁合金(牌號(hào):6063-T5)表面，在150°C條件下烘烤20min，固化得到防護(hù)涂層；
[0048]測(cè)試結(jié)果:
[0049]涂層厚度:1μm;
[0050]涂層附著力(按照GB/T9286-1998進(jìn)行):0級(jí)；
[0051]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):5Η ;
[0052]耐鹽霧性:>150h。
[0053]實(shí)施例3
[0054](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入正硅酸乙酯10g、乙醇5g、異丙醇5g和水19g,室溫?cái)嚢杈鶆?；然后?0°C條件下,加入0.1g鹽酸(37% )和Ig水的混合液體，在55°C條件下冷凝回流2h;然后，加入2-(3，4_環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷70g，在80°C條件下繼續(xù)反應(yīng)8h ;最后在室溫條件下陳化100h，即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0055](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠30g與異丁醇醚化三聚氰胺甲醛氨基樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-37A65) 5g、乙醇20g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0056](3)采用淋涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鋁合金(牌號(hào):6063-T5)表面，在150°C條件下烘烤60min，固化得到防護(hù)涂層；
[0057]測(cè)試結(jié)果:
[0058]涂層厚度:100μπι;
[0059]涂層附著力(按照GB/T9286-1"8進(jìn)行):0級(jí)；
[0060]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):5H ;
[0061]耐鹽霧性:>500h。
[0062]實(shí)施例4
[0063](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入二甲基二乙氧基硅烷30g、正硅酸乙酯10g、乙醇10g、甲醇5g和水35g，室溫?cái)嚢杈鶆颍蝗缓笤?0°C條件下，加入Ig磷酸(85%)和5g水的混合液體，在50°C條件下冷凝回流2h;然后，加入Y-(2, 3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷10g，在50°C條件下繼續(xù)反應(yīng)7h ;最后在室溫條件下陳化150h,即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0064](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟⑴制備的SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠18g與正丁醇醚化三聚氰胺甲醒樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-20SE) 5g、乙醇5g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0065](3)采用噴涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在銅合金(牌號(hào):H65)表面，在80°C條件下烘烤30min，固化得到防護(hù)涂層；
[0066]測(cè)試結(jié)果:
[0067]涂層厚度:70μπι;
[0068]涂層附著力(按照GB/T9286-1"8進(jìn)行):0級(jí)；
[0069]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):5H ;
[0070]耐鹽霧性:>350h。
[0071]實(shí)施例5
[0072](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入二甲基二甲氧基硅燒5g、二苯基二乙氧基硅烷5g、異丙醇80g和水5g,室溫?cái)嚢杈鶆?；然后?0°C條件下,加Λ 0.1g氨水(25%)和Ig水的混合液體，在50°C條件下冷凝回流3h ;然后，加入2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷5g，在60°C條件下繼續(xù)反應(yīng)9h ;最后在室溫條件下陳化200h，即得環(huán)氧化SiO2有 機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0073](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠30g與異丁醇醚化三聚氰胺甲醛氨基樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-37A65) 10g、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-20SE) 2g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0074](3)采用噴涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在銅合金(牌號(hào):H65)表面，在120°C條件下烘烤50min，固化得到防護(hù)涂層；
[0075]測(cè)試結(jié)果:
[0076]涂層厚度:10μL?;
[0077]涂層附著力(按照GB/T9286-1998進(jìn)行):0級(jí)；
[0078]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):5Η ;
[0079]耐鹽霧性:>280h。
[0080]實(shí)施例6
[0081](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷log、脲丙基三乙氧基硅烷15g、異丙醇10g、乙醇50g和水lg，室溫?cái)嚢杈鶆颍蝗缓笤?0°C條件下，加入0.01g氫氧化鈉和2g水的混合液體，在50°C條件下冷凝回流3h;然后，加入Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷10g，在30°C條件下繼續(xù)反應(yīng)6h ;最后在室溫條件下陳化120h，即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0082](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠9g與異丁醇醚化三聚氰胺甲醛氨基樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春BR-37A65)0.5g、甲醇0.5g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0083](3)采用刷涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鋁合金(牌號(hào):6063-T5)表面，在140°C條件下烘烤50min，固化得到防護(hù)涂層；[0084]測(cè)試結(jié)果:
[0085]涂層厚度:6μπι;
[0086]涂層附著力(按照GB/T9286-1"8進(jìn)行):0級(jí)；
[0087]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):5H ;
[0088]耐鹽霧性:>300h。
[0089]實(shí)施例7
[0090](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入脲丙基三甲氧基硅烷10g、正硅酸乙酯15g、異丙醇3g、乙醇50g和水5g，室溫?cái)嚢杈鶆颍蝗缓笤?5°C條件下，加入0.1g硝酸和2g水的混合液體，在55°C條件下冷凝回流2.5h ;然后，加入3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷18g，在40°C條件下繼續(xù)反應(yīng)8h ;最后在室溫條件下陳化72h，即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0091](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠25g與甲醚化三聚氰胺甲醒樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春MR-625) 10g、異丙醇5g攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0092](3)采用淋涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鋁合金(牌號(hào):6063-T5)表面，在90°C條 件下烘烤60min，固化得到防護(hù)涂層；
[0093]測(cè)試結(jié)果:
[0094]涂層厚度:30μπι;
[0095]涂層附著力(按照GB/T9286-1"8進(jìn)行):0級(jí)；
[0096]鉛筆硬度(按照GB/T6739-2006 進(jìn)行):6H ;
[0097]耐鹽霧性:>400h。
[0098]實(shí)施例8
[0099](I)環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠的制備:在反應(yīng)器中加入Y -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷5g、正硅酸乙酯2g、二甲基二乙氧基硅烷2g、乙醇80g和水3g，室溫?cái)嚢杈鶆?；然后?0°C條件下，加入0.1g氯化鋁和2g水的混合液體，在52°C條件下冷凝回流3h;然后，加入3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷10g，在35°C條件下繼續(xù)反應(yīng)7h ；最后在室溫條件下陳化100h，即得環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠；
[0100](2)金屬表面雜化防護(hù)涂料的配置:將步驟(1)制備的環(huán)氧化SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠20g與甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(江蘇長(zhǎng)春MR-603) SOg攪拌60min至混合均勻，得到金屬表面雜化防護(hù)涂料；
[0101](3)采用浸涂方法，將所制備的金屬表面雜化防護(hù)涂料涂裝在鎂合金(牌號(hào):AZ31B)表面，在100°C條件下烘烤60min，固化得到防護(hù)涂層；
[0102]測(cè)試結(jié)果:
[0103]涂層厚度:10μL?;
[0104]涂層附著力(按照GB/T9286-1"8進(jìn)行):0級(jí)；
[0105]鉛筆硬度(按照GB/T6739_2006進(jìn)行):冊(cè)；
[0106]耐鹽霧性:>300h。
[0107]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換 方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于包含以下重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分:環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠20~90%、氨基樹(shù)脂5~80%和稀釋劑O~75%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于:所述的氨基樹(shù)脂為甲醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、異丁醇醚化三聚氰胺甲醛氨基樹(shù)脂和正丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂中的至少一種；所述的稀釋劑為甲醇、乙醇、異丙醇和乙酸乙酯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于:所述的環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠由以下方法制備得到:把雜化前驅(qū)體、有機(jī)溶劑和水混合，加入催化劑，回流反應(yīng)，再加入環(huán)氧硅烷繼續(xù)反應(yīng)，室溫陳化，得到環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于:以質(zhì)量百分比計(jì)，反應(yīng)體系中，所述雜化前驅(qū)體含量為10~70%;所述有機(jī)溶劑含量為10~80%;所述水含量為0.5~40% ;所述環(huán)氧硅烷含量為5~70% ;所述催化劑含量為0.001~1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于:所述的環(huán)氧硅烷為2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷、Y ~ (2, 3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷和3-縮水甘油釀氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種； 所述的雜化前驅(qū)體為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅燒、1，2-雙二甲氧基娃基乙燒、1，2-雙二乙氧基娃基乙燒、丙基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、脲丙基三甲氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種； 所述的催化劑為甲酸、乙酸、硫酸、鹽酸、硝酸、碳酸、氫氟酸、磷酸、氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、五氯化鈮、氨水和氫氧化鈉中的至少一種； 所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇和異丙醇中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料，其特征在于:所述回流反應(yīng)指在50~60°C下反應(yīng)I~4h ;所述繼續(xù)反應(yīng)指在10~80°C下反應(yīng)5~12h ;所述室溫陳化的時(shí)間為72~240h。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟:把20~90wt%環(huán)氧化有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化溶膠、5~80wt%氨基樹(shù)脂和O~75wt%稀釋劑混合，并攪拌均勻，即得到金屬表面雜化防護(hù)涂料。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料的使用方法，其特征在于具體工藝為:把金屬表面雜化防護(hù)涂料涂覆在金屬基材表面，靜置流平后，加熱固化，得到有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化防護(hù)涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料的使用方法，其特征在于:所述加熱固化指在80°C~150°C條件下烘烤10~60min ;所述有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化防護(hù)涂層的厚度為I ~100 μ m0
10.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的金屬表面雜化防護(hù)涂料在金屬表面防護(hù)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09D183/06GK103980816SQ201410222157
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】劉云暉 申請(qǐng)人:泉州三欣新材料科技有限公司