[发明专利]一种有机富镁合金涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于阴极保护原理的富镁合金涂料，特别适用于铝材等活泼金属材料。 

背景技术

富镁涂料被证明是一种能够长效的对铝合金进行保护涂料，其耐蚀性能优良，且无毒环保。但是，由于涂料中采用纯镁颗粒作为填料，而纯镁颗粒化学性质活泼、自溶倾向大，导致提供阴极保护时间较短，涂料防护寿命有限。如专利文献CN101885940A中所述富镁涂料耐盐雾时间最高仅为504小时。 

本发明针对富镁涂料在高湿度、高盐度等盐雾环境中防护时间短，易失效等不足，为延长镁系涂料在盐雾环境下的耐蚀性能，以AZ91D镁合金为填料，制备了一种有机富AZ91D涂料，提高涂料在盐雾环境下的耐蚀性能。 

发明内容

本发明的目的在于，提高涂料在盐雾环境中的耐蚀性能。 

为达到上述目的，所述有机涂料采用涂料中加入填料的方法，加入涂料中的填料的量常用颜料体积浓度（PVC）来衡量。其中，所述颜料体积浓度PVC=填料体积/(填料体积+树脂体积)。 

所述有机涂料包括树脂、填料、固化剂、消泡剂、偶联剂和溶剂。 

所述树脂优选为环氧树脂；所述填料为AZ91D，其PVC数值范围为35%~65%，优选为45%~55%，最佳为50%；所述固化剂优选为聚酰胺树脂；偶联剂优选为酞酸酯偶联剂；所述消泡剂与树脂的质量比范围为0.6%~1%；所述偶联剂与树脂质量比范围为0.7%~1.2%；所述溶剂包括二甲苯和正丁醇，其质量比为7：3；所述溶剂与树脂质量比范围为1：1~3.3：1。 

本发明的制备工艺主要步骤如下：首先根据各物质的密度将体积单位换算为质量单位，便于实际操作。 

（1）称量：按照配料表称取所需填料粉末放在试纸上，按照配料表称取树脂、聚酰胺分别放在不同容器内待用。 

（2）环氧树脂和聚酰胺树脂稀释液的配制。按照配料表称取二甲苯与正丁醇融合、搅匀制成溶剂，均分成两份，分别倒入上述盛有环氧树脂、聚酰胺的容器内，搅拌后制成环氧树脂稀释液和聚酰胺稀释液。 

（3）混合：将镁合金AZ91D粉末倒入上述环氧树脂稀释液中，并加入消泡剂、钛酸酯偶联剂，搅拌均匀。 

（4）搅拌熟化：最后将上述聚酰胺稀释液加入到环氧树脂稀释液中，利用磁力搅拌器搅拌40分钟，取下静置熟化10分钟，得到有机富AZ91D涂料，即可进行涂装。 

本发明原理及效果如下：涂料中AZ91D镁合金颗粒相对于纯镁具有较低的活性，富AZ91D涂料在整个盐雾过程中，腐蚀反应相对于富镁涂料腐蚀速率较慢，且能够保证提供足够时间的阴极保护，因而表现为有机富AZ91D涂料在盐雾环境相对于富镁涂料具有更出色的耐腐蚀性能。 

附图说明

图1为在PVC为50%条件下富镁涂料盐雾不同时间下的阻抗模值图；图2为在PVC为50%条件下富AZ91D镁合金两种涂料盐雾不同时间下的阻抗模值图。 

具体实施方式

所述有机涂料的填料PVC数值分别取35%、50%、65%。另在PVC为50%条件下，取等质量的纯镁粉为填料，做对比实验，表1为不同颜料体积浓度PVC下有机涂料的各组份配料表，各组份配比如下表1。 

表1  不同颜料体积浓度配料表。

表2为不同体积浓度条件下的有机涂料的耐盐雾时间，从表2看到，经过不同时间盐雾实验之后，PVC50%的耐盐雾时间最长，达到960h。而PVC35%和PVC65%的涂料由于添加的AZ91D量少或者多，耐盐雾性能都不及PVC50%的涂料。 

表2 不同体积浓度涂料耐盐雾时间。

图1、图2分别为在PVC为50%条件下富镁和富镁合金两种涂料盐雾不同时间下的阻抗模值图。如图1可知富镁涂层在480h时已经降到107Ω·cm2，说明已接近失效，到720h时低频阻抗值已降到107Ω·cm2以下，此时通常认为涂层已经对基体失去保护作用。如图2，有机富AZ91D涂层在此过程，低频阻抗模值下降缓慢，盐雾720h后仍然具有较高低频阻抗值，在5×107Ω·cm2，说明环氧涂层对基体仍具有较好的抗腐蚀保护，这归功于涂层中AZ91D镁合金颗粒相对于纯镁具有较低的活性，宏观地表现为有机富AZ91D涂层在盐雾环境相对于富镁涂层具有更出色的耐腐蚀性能。 

最后说明，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案某些或者全部技术特征进行修改或者/和等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。