一種抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合涂料及其生產(chǎn)制備領(lǐng)域，特別是一種抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了阻止金屬銹蝕的發(fā)生、發(fā)展，不得不進(jìn)行金屬的除銹、防銹、防腐作業(yè)；防止金屬腐蝕的方法很多，目前采用的金屬防護(hù)方法可分為三類:一類是進(jìn)行陽極氧化處理，即在金屬表面形成一層幾十微米的陽極氧化膜，但由于陽極氧化工藝能耗大，而且電解質(zhì)溶液污染嚴(yán)重，難以處理，使得其應(yīng)用受到限制；第二類是化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，即將金屬零件浸泡在一定組分的溶液中，在一定的溫度下依靠化學(xué)反應(yīng)形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是鉻酸鹽化學(xué)氧化，但鉻酸鹽是一種致癌的毒性物質(zhì)，世界環(huán)境保護(hù)組織已經(jīng)限制使用鉻酸鹽和其它含鉻酸鹽化合物；第三類為有機(jī)涂層，即在金屬表面涂覆一層有機(jī)涂層，以改善金屬的外觀和物理化學(xué)性能。
[0003]近年來人們開始將VCI材料用在金屬表面的防腐技術(shù)；VCI，即氣相緩釋蝕劑又稱揮發(fā)性緩蝕劑，在常溫下自動揮發(fā)出的氣體吸附在金屬的表面上，能抑制金屬的大氣腐蝕，氣相緩蝕劑不直接接觸金屬表面，可自發(fā)地吸附在被保護(hù)金屬表面，形成一層保護(hù)膜，因此能使金屬制品的表面、內(nèi)腔、管道、溝槽甚至縫隙部分都能保護(hù)到，其防銹期長，操作簡便，成本低，對環(huán)境沒污染；VCI材料迎合了 “低碳”的發(fā)展趨勢，針對傳統(tǒng)的表面處理高污染、高成本的特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，該技術(shù)原用于航空機(jī)械的表面處理，后經(jīng)本公司改進(jìn)，應(yīng)用于橋架等表面處理，起到環(huán)保、低耗的作用。
[0004]面對未來“低碳”的發(fā)展趨勢，有機(jī)硅耐高溫涂料行業(yè)其實(shí)早有準(zhǔn)備；近年來，涂料行業(yè)一直致力于開發(fā)低污染、高固體份或無溶劑(包括粉末、光固化)涂料、水性涂料(有機(jī)硅耐高溫漆)；開發(fā)低環(huán)境風(fēng)險的防污技術(shù)和防污涂料；開發(fā)非鉛、鉻的防銹顏料及替代品開發(fā)鈦白粉、氧化鐵顏料的清潔生產(chǎn)工藝；積極制定涂料行業(yè)清潔生產(chǎn)工藝評價標(biāo)準(zhǔn)等，以推動涂料行業(yè)新工藝、新材料和新技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法，該復(fù)合涂料由組合物A、組合物B及耐熱填料組成，的組合物A、組合物B及耐熱填料的重量比為1.5:1:1 ;
的組合物A按質(zhì)量百分比包含以下組分:硼改性有機(jī)硅樹脂:45-58%，硅丙樹脂:10%-60%，氟化烷基硅酸酯:3-25%,環(huán)氧樹脂:10%-60%，芥酸酰胺:0.5%_8%，聚乙烯臘:0.1%_5%，聚四氟乙烯:0-5%，硅油:0.1%-2%，接枝有機(jī)硅樹脂:20-40%，鋁粉:35-45%, #粉:25-30%，助劑:2-4%，以上之和為100% ； 其中，硼改性有機(jī)硅樹脂為硼酸改性有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧改性硅硼樹脂；
氟化烷基硅酸酯的制備步驟為:取10-60份28%硅酸乙酯投入反應(yīng)釜中，攪拌緩緩?fù)度?-25份的35%氟硅酸溶液，在25-80°C范圍溫度內(nèi)反應(yīng)1_5小時，形成氟化烷基硅酸酯；
的組合物B按質(zhì)量百分比包含以下組分:金紅石型鈦白粉:13-25份，成膜助劑:4-15份，消泡劑:0.1-0.2份，分散劑;0.3-0.7份，防閃銹劑:0.1-0.2份，增韌劑:0.3-0.5份，潤濕劑:2-6份，固化劑20-50份，消光劑:2-6份，增稠劑:5_10份，羥乙基纖維素:5_10份，pH調(diào)節(jié)劑一 5份，硅烷偶聯(lián)劑:40-60份，復(fù)合稀土:0.5-1份，氣相緩蝕劑:30-35份，無離子水:20-25份，觸變劑:10-15份；
耐熱顏填料包括:
納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉的質(zhì)量比為1.5:1:1 ；
阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
空心玻璃微珠:2-6份，石墨:10-15份，黑碳化硅:20-35份，細(xì)晶氧化鋁:25-30份，二硫化鉬:5_10份，氧化鋅:1-5份，滑石粉:3_6份；
石墨與一硫化鑰具有良好的協(xié)同效應(yīng)，兩者以一定的比例混合使用能有效地提尚涂料的耐磨性能，減小磨損失重及摩擦系數(shù)，同時在涂料中加入一定量的三氧化二銻，可有效增強(qiáng)涂料涂層的硬度，并提高涂層的耐磨性；
納米二氧化娃由于和基料的基本結(jié)構(gòu)大致相同，粒徑也較小，能夠更好地填充到樹脂基料的間隙中，甚至能夠成為樹脂基料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一部分，對尚交聯(lián)度的耐熱體型結(jié)構(gòu)有很好的補(bǔ)充作用，使得樹脂在受熱分解時可以形成一層耐熱性能優(yōu)良的Si02耐熱保護(hù)層，阻止了內(nèi)層樹脂基料的繼續(xù)分解，能夠賦予漆膜更好的熱穩(wěn)定性；
該復(fù)合涂料的制備方法包括以下步驟:
(1)組合物A的制備:按質(zhì)量百分比取硼改性有機(jī)硅樹脂與助劑投入到分散缸中攪拌，攪拌速度為400-500轉(zhuǎn)/min，攪拌20_30min制得均勻的預(yù)混物；然后按質(zhì)量百分比取鋁粉在攪拌狀態(tài)下加入制得的預(yù)混物中，然后再加入鋅粉25-30%，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為400-600轉(zhuǎn)/min，攪拌25-50min，最后按質(zhì)量百分比加入硅丙樹脂、氟化烷基硅酸酯、環(huán)氧樹脂、芥酸酰胺、聚乙烯臘、聚四氟乙烯、硅油、接枝有機(jī)硅樹脂，轉(zhuǎn)速為400-600轉(zhuǎn)/min，攪拌25_50min，靜置25-30min制得組合物A ；
(2)組合物B的制備:按質(zhì)量百分比取氣相緩蝕劑、無離子水投入分散缸中進(jìn)行攪拌混勻，攪拌速度為250-300轉(zhuǎn)/min，攪拌20_30min，然后在攪拌狀態(tài)下加入固化劑、觸變劑、分散劑，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為400-450轉(zhuǎn)/min，攪拌25_30min，最后加入金紅石型鈦白粉、成膜助劑、消泡劑、防閃銹劑、增稠劑、潤濕劑、固化劑、消光劑、增韌劑、羥乙基纖維素、PH調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑、復(fù)合稀土，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為500-550轉(zhuǎn)/min，攪拌25_30min，靜置10_15min制得組合物B ；
(3)組合物A、B及耐熱填料復(fù)合:將組合物A、組合物B及耐熱填料按重量比為1.5:1:1混合均勻固化，得到抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料；
氣相緩蝕劑是氣相防銹材料的核心，目前市售常用氣相緩蝕劑為有機(jī)胺及其鹽類，特別是亞硝酸鹽類，有機(jī)胺鹽和亞硝酸鹽接觸就會生成亞硝胺，亞硝胺是一種致癌物質(zhì)，再加上氣相緩蝕劑揮發(fā)性大，在使用過程中容易被人吸入體內(nèi)，本發(fā)明中使用的氣相緩蝕劑為陽極型緩蝕劑，對碳鋼、銅和黃銅表現(xiàn)出很好的緩蝕效果，且高效、低毒、環(huán)保； 雙金屬復(fù)合涂料是無毒無味環(huán)境友好型金屬表面層，涂層光澤好，金屬質(zhì)感強(qiáng)，具有良好的裝飾外觀；該VCI雙金屬復(fù)合涂料與任何有機(jī)涂料可緊密結(jié)合，在VCI雙金屬復(fù)合涂料表面可覆涂各種有機(jī)涂料，可形成抗酸堿重腐蝕介質(zhì)的表面防腐層；便于施工，前處理簡便，無環(huán)境污染；涂料具有陰極保護(hù)作用，對金屬表面輕微損傷有自修補(bǔ)作用；
VCI雙金屬涂料屬于金屬涂料，由于高性能氣相緩蝕劑(VCI)對涂料起緩蝕作用，耐候性強(qiáng)，抗紫外線，無老化；采用的高性能氣相緩蝕劑，對鋅粉起緩蝕作用，減緩了鋅粉的消耗，從而抑制了鋅粉表面白色氧化鋅的生成，提高了涂料的抗蝕壽命。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
進(jìn)一步的，前述的抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法，增韌劑為聚酰胺、羧基液體丁腈橡膠、聚壬二酸酐或聚氨酯中的一種。
[0008]前述的抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法，的觸變劑為有機(jī)膨潤土、氣相二氧化硅、聚酰胺蠟或改性脲溶液中的一種；復(fù)合稀土按重量百分比包含以下成分:La:30-33%，Y: 16-18%，Sc: 13-15%，Gd:8-10%, Sm:9-11%, Pr: 18-20%，以上各組分之和為 100%。
[0009]前述的抗脫落耐腐蝕型雙金屬復(fù)合涂料的制備方法，硼酸改性有機(jī)硅樹脂的制備方法為:
選取硼酸與硅樹脂作為反應(yīng)物，硼酸與硅樹脂的質(zhì)量比為9.1:1，水用量為硅樹脂完全水解所需水用量的45%，在80-90°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為4h，隨后在390-410°C下受熱3h，既得到硼酸改性有機(jī)硅樹脂；
隨著溫度升高有助于硅樹脂的縮聚；溫度高于90°C時體系溫度過高，局部過熱，縮聚反應(yīng)劇烈，出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，在85°C時的剩余乙氧基含量與90°C時的含量相差不大，體系的反應(yīng)程度大致相當(dāng)，且沒有絮凝微膠化現(xiàn)象，在85°C溫度條件下，制得的樹脂在500°C時質(zhì)量損失相差0.11%，在該溫度條件下制得的樹脂的耐熱性更加。