[发明专利]一种水性无铬锌铝涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明技术方案涉及一种水性涂料及其制备方法，具体涉及一种水性无铬锌铝涂料及其制备方法。

背景技术

现今市场，黑色金属制品防腐蚀的DACROMET?涂料涂装工艺日前正在被无铬锌铝涂料GEOMET?、DEITAMKS?、MAGNi、 ZiNTEK?所取代，其中尤以水性、无铬、环境友好型GEOMET?为主流产品。GEOMET?涂料不含任何树脂成分，这在文献CN1172135A可提供防腐保护的水可稀释性涂料组合物，披露了一种在水介质中，以硅烷偶联剂的环氧和硅醇官能团与壬基苯酚聚氧乙烯醚的羟基,在高温条件下（355℃）缩合（交联）生成低分子的有机硅碳氢链化合物作为粘合剂（成膜物），并填充骨料—微细锌铝片状粉末，最终制成铁基底材防腐涂料。

但几年来的工业化涂装生产证明，该涂料有难闻呛人的有机溶剂味道，这种有害难闻有机溶剂存在的必要性在于涂料中有无害普通溶剂难溶的物质成份，并且这种涂料使用寿命短，仅30天就失效。

此外，CN1172135A专利申请中公开的涂料，需烘烤温度355℃，不仅消耗能源过高，况且如此高温烘烤对于弹簧类，高强螺栓母类，薄板类工件，易造成退火和热变形事故。并且涂料中含大量微泡，一般涂料用消泡或抑泡剂完全不起作用，最终直接影响涂装产品的质量和外观。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种水性无铬锌铝涂料，所述水性无铬锌铝涂料包括使用时予以混合调匀的A剂和B剂，以所述A剂和B剂的合计重量为100%，所述A剂包括下列重量百分比的组分：

乳化剂：1%-5%，

醇：10%-25%，

消泡剂：0%-5%，

增稠剂：0%-0.3%，  

金属锌铝粉或者锌铝膏：25%-35%；  

所述B剂包括下列重量百分比的组分：

去离子水：20%-40%，

硅烷偶联剂：10%-20%；

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；

所述醇选自1,3-丙二醇、二丙二醇或者它们的混合物；

所述消泡剂选自矿物油型水性消泡剂或者溶剂油；所述矿物油型水性消泡剂优选采用BNK-G303消泡剂，所述溶剂油优选采用200#溶剂油。

所述增稠剂选自羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、非离子型聚氨酯缔合型增稠剂中的一种或者几种；

所述金属锌铝粉或者锌铝膏中的锌铝的质量比为：3：1-7：1，优选为3：1-5：1；

所述硅烷偶联剂为γ—缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

优选的，所述金属锌铝粉为片状，厚度为0.1-0.3μm，粒径为8-15μm，松装密度 为0.9-1.2g/cm³。

优选的，所述锌铝膏中锌铝含量为85wt%～96wt%,更优选为89wt%～95wt%。

优选的，所述醇为1,3-丙二醇与二丙二醇的混合物，且1,3-丙二醇与二丙二醇的重量比为4：6。

优选的，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪酸聚氧乙烯酯的混合物，且脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪酸聚氧乙烯酯的重量比为3/7-1，所述脂肪醇聚氧乙烯醚与所述脂肪酸聚氧乙烯酯的混合物的HLB值为12-15。更优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚中脂肪醇为C_14～22的合成醇，其中，聚氧乙烯的聚合度为4-20；所述脂肪酸聚氧乙烯酯中脂肪酸是C_16～22的饱和脂肪酸，其中，聚氧乙烯的聚合度为7-20。

本发明的水性无铬锌铝涂料的制备方法，包括以下步骤:

配制A剂步骤:将所述乳化剂、醇、消泡剂、金属锌铝粉或者锌铝膏混合，分散均匀，再加入增稠剂，用搅拌机搅匀；

配制B剂步骤:将所述硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌至所述溶液呈无色透明为止；

混合步骤：将所述A剂加入所述B剂中，搅拌均匀得水性锌铝涂料。

优选的，所述配制A剂步骤中，分散时采用高速分散机，分散转速为1400转/分钟，所述搅拌转速为600～800转/分钟。

本发明的有益效果如下：

1．本发明水性无铬锌铝涂料无六价铬及铅、汞、镉重金属离子化合物，不含苯、二甲苯等有毒有机溶剂，涂层固化温度为250-300℃，20分钟即可，大大地缩短了时间。