CN101033370A - 一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法，属于镁合金表面防腐保护涂料技术领域。涂料以环氧有机硅树脂ES－06为成膜物质，聚酰胺650为固化剂，还包含防锈颜料铬锌黄、铬酸锶和钼酸锌，体质颜料钛白粉、云母、滑石粉，消泡剂550，分散剂TM－950和采用二甲苯和正丁醇配制的溶剂，优点在于，涂料可以常温固化，最大附着力可达到1级、柔韧性0.5mm、冲击强度50kg.cm，盐雾累计时间最高可达到360h，涂料具有良好的基本物理性能和优异的耐腐蚀性。本发明采用正交实验法来确定具有优良性能的防腐蚀涂料的最佳成分配比。冰球成本低廉、工艺简单。

Description

一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于镁合金表面防腐保护涂料技术领域，特别是涉一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法。
背景技术
金属镁及其合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，具有高的比强度、比刚度和良好的铸造性能。因此，镁合金成为现代汽车、电子等行业的首选材料。但由于镁的电位较负，极易钝化，且氧化膜疏松，所以镁合金耐蚀性较差，这大大限制了它的应用，因此镁合金的表面保护成了一个亟待解决的问题。
目前镁合金防腐蚀措施主要有高纯合金的制备、表面改性及施加防护层。相对于其它保护方法，采用涂层保护，成本低且工艺简单，是一种廉价且效果很好的方法，已经被越来越多的汽车公司所采用。
环氧有机硅树脂是以硅氧键为主链结构，在其端基和侧链上引入环氧基团，因此，使它兼具有机硅耐温防潮电绝缘性能，又有环氧树脂对基材较强的粘结力，耐腐蚀、耐溶剂和良好的机械性能，且可利用一般环氧树脂固化剂进行低温固化，给施工带来方便。用它配剂的涂料具有低温固化，高温高湿和腐蚀环境下使用的特点。
国内外对于改善金属表面耐腐蚀性的方法的报道很多，但是关于增加镁合金表面耐腐蚀性的报道很少，在镁合金表面制备环氧有机硅防腐蚀涂膜还没有报到。
发明内容
本发明目的在于提供一种环氧有机硅防腐涂料及其制备方法，制备出用于镁合金表面具有优良防腐蚀性能的环氧有机硅涂料。解决了镁合金表面防腐蚀方法工艺复杂、成本太高、效果不理想的问题。该涂料可常温下固化成膜，工艺简单可行、成本低廉且涂膜的基本物理性能和耐腐蚀性能优良。
本发明制备的涂料以环氧有机硅树脂ES-06为成膜物质，聚酰胺650为固化剂，还包含防锈颜料铬锌黄、铬酸锶和钼酸锌，体质颜料钛白粉、云母、滑石粉，消泡剂550，分散剂TM-950和采用二甲苯和正丁醇配制的溶剂。
各组分的配比为：环氧有机硅树脂与聚酰胺的质量比为10∶1；颜基比为1∶1；溶剂中二甲苯与正丁醇的质量比为7∶3；添加填料中各组分的质量比例为10％～30％铬锌黄，2％～6％铬酸锶，10％～30％钼酸锌，8％～10％钛白粉，10％～20％云母，0.1％～0.4％消泡剂，0.3％～0.6％分散剂，余量的滑石粉。
本发明涂料配制的具体步骤为：
(1)取30～50份环氧有机硅树脂与30～50份溶剂混合，加入0.1～0.4份消泡剂，0.3～0.6份分散剂，机械搅拌15～20分钟；
(2)取10～30份铬锌黄，2～6份铬酸锶，10～30份钼酸锌，8～10份钛白粉，10～20份云母，3～59份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30～40分钟；
(3)取50～70份环氧有机硅树脂与50～70份溶剂混合，加入第(2)步制得的溶液中，机械搅拌30～40分钟；
(4)取3～4份溶剂与8～12份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备的溶液中，搅拌均匀即得到该涂料。
本发明的优点在于，涂料可以常温固化，最大附着力可达到1级、柔韧性0.5mm、冲击强度50kg.cm，盐雾累计时间最高可达到360h。本发明采用正交实验法来确定具有优良性能的防腐蚀涂料的最佳成分配比。它具有成本低廉、工艺简单的特点。涂料具有良好的基本物理性能和优异的耐腐蚀性。
附图说明
图1为涂膜外观。
图2为颜基比对涂膜基本物理性能的影响。
图3为铬锌黄的加入量对涂膜耐盐雾性能的影响。
图4为铬酸锶的加入量对涂膜耐盐雾性能的影响。
图5为钼酸锌的加入量对涂膜耐盐雾性能的影响。
图6为盐雾过程中涂层附着力变化情况。
具体实施方式
实施例1
(1)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入0.4份消泡剂，0.6份分散剂，机械搅拌15分钟；
(2)取20份铬锌黄，4份铬酸锶，20份钼酸锌，10份钛白粉，20份云母，25份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30分钟；
(3)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入到第(2)步制备的溶液中，机械搅拌30分钟；
(4)取4份溶剂与10份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备好的溶液中，搅拌均匀即得。
实施例2
(1)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入0.4份消泡剂，0.6份分散剂，机械搅拌15分钟；
(2)取2份铬酸锶，30份钼酸锌，10份钛白粉，20份云母，37份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30分钟；
(3)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入到第(2)步制备的溶液中，机械搅拌30分钟；
(4)取4份溶剂与10份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备好的溶液中，搅拌均匀即得。
实施例3
(1)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入0.4份消泡剂，0.6份分散剂，机械搅拌15分钟；
(2)取10份铬锌黄，6份铬酸锶，10份钛白粉，20份云母，53份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30分钟；
(3)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入到第(2)步制备的溶液中，机械搅拌30分钟；
(4)取4份溶剂与10份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备好的溶液中，搅拌均匀即得。
实施例4
(1)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入0.4份消泡剂，0.6份分散剂，机械搅拌15分钟；
(2)取30份铬锌黄，10份钼酸锌，10份钛白粉，20份云母，29份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30分钟；
(3)取50份环氧有机硅树脂与50份溶剂混合，加入到第(2)步制备的溶液中，机械搅拌30分钟；
(4)取4份溶剂与10份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备好的溶液中，搅拌均匀即得。
本发明的具体实施不局限于以上实施例。
选择实施例1做涂膜性能分析。
涂膜基本物理性能
涂膜的基本物理性能按国标测定，测试结果见附表1。从表中可知，涂膜基本物理性能优良。
涂膜耐腐蚀性
盐雾腐蚀210h，涂膜表面开始出现起泡现象，300h时涂膜破坏。图6为盐雾腐蚀过程中涂膜附着力测试曲线。从此曲线看出，在盐雾实验144h之前，试样的附着力变化较小，累积盐雾腐蚀时间达到了360h。
附表1涂膜基本物理性能
  测试项目   测试结果   测试项目   测试结果
  涂料粘度   132mm2/s   固体含量   32％
  冲击强度   50kg·cm   耐盐水性   ≥60天
  附着力   1级   耐盐雾性   ≥8天
  柔韧性   0.5mm   耐汽油性   ≥14天
  耐乙醇性   ≥30天

Claims (2)

1、一种环氧有机硅防腐涂料，其特征在于，以环氧有机硅树脂ES-06为成膜物质，聚酰胺650为固化剂，还包含防锈颜料铬锌黄、铬酸锶和钼酸锌，体质颜料钛白粉、云母、滑石粉，消泡剂550，分散剂TM-950和采用二甲苯和正丁醇配制的溶剂；各组分的配比为：环氧有机硅树脂与聚酰胺的质量比为10∶1；颜基比为1∶1；溶剂中二甲苯与正丁醇的质量比为7∶3；添加填料中各组分的质量比例为10％～30％铬锌黄，2％～6％铬酸锶，10％～30％钼酸锌，8％～10％钛白粉，10％～20％云母，0.1％～0.4％消泡剂，0.3％～0.6％分散剂，余量的滑石粉。
2、一种制备权利要求1所述的环氧有机硅防腐涂料的方法，其特征在于，工艺步骤为：
(1)取30～50份环氧有机硅树脂与30～50份溶剂混合，加入0.1～0.4份消泡剂，0.3～0.6份分散剂，机械搅拌15～20分钟；
(2)取10～30份铬锌黄，2～6份铬酸锶，10～30份钼酸锌，8～10份钛白粉，10～20份云母，3～59份滑石粉加入上述树脂体系中，剪切研磨30～40分钟；
(3)取50～70份环氧有机硅树脂与50～70份溶剂混合，加入第(2)步制得的溶液中，机械搅拌30～40分钟；
(4)取3～4份溶剂与8～12份聚酰胺混合，加入到第(3)步制备的溶液中，搅拌均匀，得到该涂料。
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