[发明专利]一种自泳涂料及提高自泳涂层性能的方法

说明书

本发明提供了一种自泳涂料及利用该自泳涂料进行涂装以提高自泳涂层性能的方法，本发明自泳涂料为添加了副反应抑制剂的丙烯酸类自泳涂料，所述副反应抑制剂的含量为0.01～0.3wt％；本发明在自泳漆配方中加入副反应抑制剂作为协同增效剂，可以减少Fe²⁺和H₂的生成以及HF和H₂O₂的消耗，提高自泳漆的稳定性，进而具有抑制酸雾和进一步提高自泳涂层防腐蚀性能的作用。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种自泳涂料及利用该自泳涂料进行涂装以提高自泳涂层性能的方法。

背景技术

表面粗糙度是评定材料表面质量的主要参数之一。常用于金属表面粗糙度评价的参数主要是R_a、R_z和R_y。其中轮廓算术平均偏差R_a是指在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。为避免误解，涂装行业常采用经验公式：R_z＝R_a×(4～6)。在本发明中若非特别指出，所用的粗糙度参数均为R_a。

李异等^[1]指出：“镀(涂)层与基体的结合主要决定于两者之间的界面接触所产生的附着力，其中包括机械结合力、物理吸附的范德华力、化学吸附的共价键力以及晶粒间的扩散结合力等。镀(涂)层与基体间的结合可能是一种以上的多种附着力共同作用的结果。不同的涂饰方法其结合力的作用是不同的。当金属表面进行金属热喷涂时，涂层与基体之间的结合力主要是机械力。因此，在喷涂前要除油除锈干净，表面不必太光滑，要稍加粗化，以增大喷涂金属与基体的接触面，并增加喷涂材料与基体表面的嵌合作用，以增加喷涂层与基体之间的附着力。相反，如果镀(涂)层与基体材料之间结合所依靠的附着力主要是化学吸附及扩散，则基体表面必须整平光滑，使镀(涂)层材料尽量贴近基体表面，才能发挥化学键力的最大作用，形成最好的结合状态。”

可以获得化学键结合的表面工程技术主要有物理和化学气相沉积技术、离子注入技术、热扩渗技术、化学转化膜技术、阳极氧化和化学氧化技术等^[2]。然而，由于基体/涂层体系多种多样，也有一些涂层与基体的结合力并不符合上述规律。例如：环氧富锌漆与钢铁的结合一般为机械物理结合，而无机富锌漆与钢铁的结合为化学键结合，然而环氧富锌底漆的表面粗糙度要求一般为R_z 30～75μm，而对于无机富锌底漆通常要求更高的表面粗糙度，一般为R_z 50～80μm。王春明^[3]、高立军等^[4]的研究表明，冷轧钢板的表面粗化对于形成致密的磷化膜非常有利，因而提高了磷化膜的耐腐蚀性能。陈义庆等^[5]指出，当冷轧钢板表面粗糙度R_a从0.55μm增大至0.75～0.95μm时，提高了后续涂层的耐蚀性。王浩伟等^[6]指出，当硅烷环氧杂化树脂涂层喷涂厚度为30μm时，将铝合金基体表面粗糙度控制在R_a＝4.75μm左右，可保证涂层有好的附着性(硅烷环氧杂化树脂涂层含有大量硅烷偶联剂，使得化学键结合在涂层与基体的结合中占有很大比重)。

自沉积涂料是一种新型的特种乳胶漆，其基本原理是依靠胶体在整个成膜体系与基体表面之间的失稳，从而使成膜物质迅速凝结在金属表面形成涂层。自沉积涂料不需要化学预处理，成本低，无边缘效应，无有机溶剂和重金属污染。在一般有机涂层的情况下，与喷砂表面相比，许多研究显示在光滑表面上施加的涂层的耐腐蚀性较小。然而，一般的有机涂层和基体的结合是机械物理结合，而自沉积涂层和基体的结合是化学键结合，因此粗糙度对自沉积涂层的影响与普通涂层有很大不同。金属基体表面粗糙度是影响自泳涂层形成和性能的重要因素之一。然而，当前的自泳涂料的研究与应用忽视了金属表面粗糙度对自泳涂层性能的影响，这导致了自泳涂层的防腐蚀性能不足。