[发明专利]一种超细粉体增强型金属涂层材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种超细粉体增强型金属涂层材料及其制备方法。一种超细粉体增强型金属涂层材料，涂层材料包括内层防腐蚀层和外层防腐蚀层；内层防腐蚀层由超细粉体混合物分散到混合溶液中制成，超细粉体混合物含有以下重量份成分：5um~15um的硅酸钙40~45份，2um~15um的硅酸铝40~45份，0.5um~5um的珍珠岩3~6份，0.5um~5um的蛭石3~6份，0.1um~2um的炭黑3~6份，聚羧酸钠盐0.5~2份；混合溶液含有以下重量份成分：乙二醇20~30份，水70~80份；外层防腐蚀层含有以下重量份成分：1um~5um双酚A型环氧树脂30~40份，亚微米级羟基化氮化硅5~10份，甲基丙烯酸甲酯30~40份，烷基磺酸钠0.5~2份，水50~60份。本发明的一种超细粉体增强型金属涂层材料可对金属工件表面起到优异的防护作用，使其具有优异的防腐蚀能力。

技术领域

本发明属于金属工件表面处理技术领域，具体涉及一种超细粉体增强型金属涂层材料及其制备方法。

背景技术

金属是现代工业中最重要的结构材料，金属腐蚀成为影响国民经济和工业安全的重要因素，金属腐蚀除了造成经济损失外，还会对房屋、桥梁、船舶、输油管道等工业设施造成安全隐患，因此，解决金属腐蚀问题对于提高国民经济利益、工业安全及资源保护具有重要意义。

目前，金属防腐技术主要包括电化学保护、缓蚀剂防护、覆盖涂层防护技术以及新型合金技术。其中，有机涂层涂覆防腐技术是目前常用的金属防腐技术，有机涂层材料具有防腐性能优异、制备工艺简单、易于维修养护及适用性等优点。常用的有机涂层涂覆材料有聚氨酯涂料、环氧树脂涂料和含氯乙烯类涂料，其中环氧树脂涂料是应用范围最广、性能最稳定的一类防腐涂料，由于环氧树脂对金属材料具有优良的粘附力、同时树脂具有耐介质性、高硬度以及热稳定性和化学稳定性等优点。

中国专利CN201611220030.9公开了一种用于金属工件表面的高防腐蚀复合涂层及制备方法，其特征在于复合涂层包括三聚磷酸铝涂料层和环氧树脂涂料层，其特征在于复合涂层的制备方法包括以下步骤：第一步，将三聚磷酸铝涂料涂装在工件表面，表干；第二步，将环氧树脂涂料涂装在工件表面，高温固化；第三步，采用红外激光扫描工件表面。所述三聚磷酸铝涂料是超细三聚磷酸铝粉、纳米级二氧化硅粉、超细氧化钙粉分散到溶剂中形成的悬浮液，所述环氧树脂涂料组成包括双酚A型环氧树脂、三聚氰酸三缩水甘油环氧树脂、间苯二胺、聚醚多元胺、二甲苯、高沸点汽油。所述红外激光扫描工艺是功率1~3kW，扫描速率8~12mm/s，功率密度1~5kJ/cm²。该金属防腐蚀复合涂层材料存在以下缺点：由于该材料的三聚磷酸铝涂料层中使用三聚磷酸铝粉配合纳米级的二氧化硅粉等，纳米级二氧化硅粉难以在三聚磷酸铝涂料层的混合溶剂中分散均匀，且纳米级二氧化硅粉自身极易发生团聚，造成涂覆形成的三聚磷酸铝防腐蚀层厚度分布范围很宽，及该专利文本中提到的25~100um之间，三聚磷酸铝防腐蚀层厚度在金属工件表面分布不均使得涂覆层表面比较粗糙、平整度差，使得防腐蚀层容易遭受外界摩擦力的破坏；此外，该专利使用的环氧树脂涂料层采用的是有机溶剂二甲苯、高沸点汽油和间苯二酚作为环氧树脂的溶剂，制备过程中对环境污染程度大，不符合绿色环保的发展理念。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种超细粉体增强型金属涂层材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种超细粉体增强型金属涂层材料，所述涂层材料包括内层防腐蚀层和外层防腐蚀层；

所述内层防腐蚀层由超细粉体混合物分散到混合溶液中制成，所述超细粉体混合物含有以下重量份成分：5um~15um的硅酸钙 40~45份，2um~15um的硅酸铝40~45份，0.5um~5um的珍珠岩3~6份，0.5um~5um的蛭石3~6份，0.1um~2um的炭黑3~6份，聚羧酸钠盐0.5~2份；所述混合溶液含有以下重量份成分：乙二醇 20~30份，水70~80份；