專利名稱：水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料的生產(chǎn)工藝，具體講是涉及一種水性高耐蝕鋅鉻涂料 的生產(chǎn)工藝，屬于涂料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景達(dá)克羅(DACROMET)，國內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種新型的耐腐涂層， 與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強(qiáng)，是鍍鋅的7—10倍，無氫脆 性，特別適用于高強(qiáng)度受力件，高耐熱性，耐熱溫度30(TC，尤其適用于汽車、 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的高強(qiáng)度構(gòu)件，具有高滲透性、高附著性、高減磨性、高耐 氣候性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性、無污染性。達(dá)克羅技術(shù)的基體材料范圍鋼鐵制 品及有色金屬如鋁、鎂及其合金，銅、鎳、鋅等及其合金。而且涂覆全過程中 無污染，在金屬表面處理歷史上是一場(chǎng)革命，是當(dāng)今世界上金屬表面處理富有 代表性的高新技術(shù)。達(dá)克羅最早誕生于二十世紀(jì)五十年代末，在北美、北歐寒冷的冬天，道路 上厚實(shí)的冰層嚴(yán)重阻礙機(jī)動(dòng)車的行駛，人們用鹽撒在地上的方法來降低凝固點(diǎn) 的溫度，這樣緩解道路暢通問題，但是緊接而來的氯化鉀中的氯離子侵蝕了鋼 鐵基體，交通工具嚴(yán)重受損、嚴(yán)峻的課題出現(xiàn)了。美國的科學(xué)家邁克，馬丁研制 了以金屬鋅片為主同時(shí)加入鋁片、鉻酸、去離子水做溶劑的高分散水溶性涂料， 涂料沾在金屬基體上，經(jīng)過全閉路循環(huán)涂覆烘烤，形成薄薄的涂層，達(dá)克羅涂 層成功地抵抗氯離子的侵蝕，防腐技術(shù)進(jìn)入了新的臺(tái)階，革新了傳統(tǒng)工藝防腐 壽命短的缺陷。到了七十年代日本從引入達(dá)克羅技術(shù)，島國的日本每年鋼鐵件 腐蝕噸位大，因此尤其注重防腐技術(shù)，達(dá)克羅技術(shù)又通過日本的改良，中國在 1994年正式從日本引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù)，最初僅用于國防工業(yè)和國產(chǎn)化的汽車零部 件，現(xiàn)已發(fā)展到電力、建筑、海洋工程、家用電器、小五金及標(biāo)準(zhǔn)件、鐵路、 橋梁、隧道、公路護(hù)欄、石油化工、生物工程、醫(yī)療器械粉末冶金等多種行業(yè)。 目前所使用的達(dá)克羅涂層中，都含有樹脂或復(fù)合樹脂，在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生樹脂態(tài)或晶態(tài)的有機(jī)鉻、有機(jī)硼等，這些樹脂態(tài)或晶態(tài)的有機(jī)鉻、有機(jī)硼 等，使得涂層中的鋅鋁片與被加工件的鐵基粘合不好，容易造成脫層，使其失 效。另外，眾所周知，硬脂酸鋅等金屬鹽在涂料和塑料行業(yè)中并當(dāng)作消光劑、 脫膜劑。但由于目前在生產(chǎn)中不添加硅垸偶聯(lián)劑，因此這些脂肪酸鹽己無活性 可反應(yīng)官能團(tuán)，其耐著力始終不好，使得涂料使用此乃工程的涂層的內(nèi)聚力和 二涂的層間結(jié)合力不高。同時(shí)，在國外的達(dá)克羅涂料中含有昂貴的硝酸鈷，成本很高。在生產(chǎn)的過 程中，出料管腔容易積存、堵塞，造成生產(chǎn)線的停產(chǎn)，并且浪費(fèi)生產(chǎn)材料。 發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高性能的水性高耐蝕鋅鉻涂料的生產(chǎn)工藝，并且可以防止積存、堵塞。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的涂料包含三個(gè)組分組分1、組分2和組分3，所述的組分1按硬脂酸鋅(十八鋅)、200#溶劑油、NP4(TX4)、壬基酚聚氧乙烯醚(jFC)、 二丙二醇(DPG)、硅烷偶聯(lián)劑(KH—560)、 鋅粉、鋁粉的投料順序，將上述原料投入捏合機(jī)中進(jìn)行攪拌出料；所述的組分2， 首先向攪拌釜中加二次蒸餾水或去離子水，再依次加鉻酸酐、硼酸和氧化鋅進(jìn) 行攪拌出料；所述的組分3為羥乙基纖維素(HEC)。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的硬脂酸鋅(十八 鋅)、200#溶劑油、NP4 (TX4)、壬基酚聚氧乙烯醚(jFC)、 二丙二醇(DPG)、硅烷偶聯(lián)劑(KH—560)、鋅粉、鋁粉的投料重量比為0.5: 1.5: 0.5: 1.5: 8: 6: 18: 4。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的二次蒸餾水或去離子水、加鉻酸酐、硼酸和氧化鋅的投料重量比為54: 4: 1: 1。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的組分1和組分2 的重量比為4: 6。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的捏合機(jī)，其攪拌組分1的時(shí)間不少于2小時(shí)。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的攪拌時(shí)間，在夏 季為2 3小時(shí)，在冬季為不少于4小時(shí)。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的攪拌釜，其攪拌 溶解組分2的時(shí)間不少于3小時(shí)。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的攪拌時(shí)間，在夏 季為3 4小時(shí)，在冬季為不少于4小時(shí)。前述的水性高耐蝕鋅絡(luò)涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的組分l，要在攪拌 中出料。前述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的攪拌釜，其出料 管腔由人工頻繁反復(fù)地使用水壓放料沖洗。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在生產(chǎn)過程中不添加任何樹脂，并且，在涂 料中增加了硅烷偶聯(lián)劑，使用后形成的涂層中的非樹脂態(tài)、非晶態(tài)的有機(jī)鉻、 有機(jī)硼等作為成膜物和粘結(jié)劑把鋅鋁片與鐵基牢牢地粘合在一起，提高了耐著 力、內(nèi)聚力和二涂的層間結(jié)合力；同時(shí)，本發(fā)明中不含硝酸鈷，生產(chǎn)成本低廉。 另外，借水壓放料沖洗，防止了出料管腔內(nèi)的積存和堵塞。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明具體介紹如下。本發(fā)明的水性高耐蝕鋅鉻涂料配方，包含三個(gè)組分，其中組分l:按硬脂酸鋅(十八鋅)5kg、 200#溶劑油15kg、 NP4 (TX4) 5kg、 壬基酚聚氧乙烯醚(jFC) 15kg、 二丙二醇(DPG) 80kg、硅烷偶聯(lián)劑(KH—560) 60kg、鋅粉180kg、鋁粉40kg的投料順序，將上述的原料投入捏合機(jī)中進(jìn)行 攪拌。夏季攪拌3小時(shí)，冬季攪拌5小時(shí)，在攪拌中出料。組分2:首先向攪拌釜中加去離子水或二次蒸餾水対Okg，再依次加鉻酸酐 (Cr03) 40kg、硼酸10kg和氧化鋅10kg進(jìn)行攪拌。夏季攪拌3.5小時(shí)，冬季 攪拌5小時(shí)。由于攪拌釜出料管腔內(nèi)易積存固態(tài)的鉻酸酐、硼酸和氧化鋅，故 釆用人工頻繁反復(fù)地借水壓放料沖洗，直至出料管腔內(nèi)無粉狀物為止。組分3:羥乙基纖維素1.5kg。組分l、組分2生產(chǎn)最好在不同房間，以避免漂浮在空氣中的鋁粉落入組分 2，造成污染和使客戶誤會(huì)質(zhì)量問題。組分1采用捏合機(jī)攪拌，為銀白色干乳化黏稠膏狀，合格的捏合過程事實(shí) 上是乳化劑完成對(duì)金屬粉界面的遷移和色覆，使其表面由油相(疏水)改性為 水相(親水)。同時(shí)使金屬粉充分分散在二丙二醇中。最終與組分2混合成為單 體的片粉，逐步完成表面氧化，使高溫固化的涂層具有達(dá)標(biāo)的附著力和高耐蝕 性。組分1的快速檢驗(yàn)方法可用玻璃棒粘組分1后在水中愰動(dòng)。觀察組分1是 否快速分散于水中呈霧狀，并且沒有粉末聚合體沉淀即為合格產(chǎn)品；否則不合 格。組分2在攪拌釜中進(jìn)行攪拌，經(jīng)合格的溶解攪拌后呈棗紅色透明溶液，甚 至在冬季一15t:以上時(shí)，組分2中不應(yīng)有硼酸晶體析出。組分2合格的溶解攪 拌后pH值應(yīng)為0.7 0.9之間。若pH》1.0，則應(yīng)延時(shí)攪拌至pH至0. 9以下時(shí) 為止。組分3羥乙基纖維素為水溶性聚合物，易吸濕結(jié)團(tuán)而失效，遇此情況可用 托盤放入電熱風(fēng)烘箱內(nèi)以6(TC溫度恒溫烘干烘透，并人工有相應(yīng)工具(如不銹 鋼伊)施壓碾成粉粒再出售使用。要特別注意一定要選用去離子水或二次蒸餾水配制組分2。并且，盛水的容 器既要保持清潔無污染，又要使之專用化。絕不能用組分2桶買水配液。如此 會(huì)使水酸敗——氧化并混雜，使組分2不能合格。無論何種涂料，也無論何種涂裝方式，被涂物表面的涂層都是殘存物—— 該揮發(fā)無用的都揮發(fā)掉，留下來成涂層的都是有用的殘留物。本發(fā)明涂料所形 成的涂層不是犧牲陽極，更不是無機(jī)涂層。片狀Zn、 Al粉在其中是導(dǎo)熱、吸熱 的骨料(架)，即填料，起不到絲毫的電化學(xué)基理的防蝕作用，充其量只因其形 貌起一種屏蔽功效。判別涂層有機(jī)或無機(jī)的依據(jù)是以其成膜物而界定的，丙烯 酸或聚氨酯鋁粉漆只能是有機(jī)涂層。而本發(fā)明就是有機(jī)涂層。本發(fā)明的涂料所形成的涂層的成膜物或叫粘結(jié)劑是C9 (壬酸)一ds (硬脂 酸)的鉻鹽、硼酸，其中不含任何樹脂。并且，pH<2的組分2是強(qiáng)氧化性的重鉻酸鋅(ZnCr207，其中Cr為六價(jià))和鉻酸(H2CK)4)的混合溶液，它與組 分l中的乳化劑、硬脂酸構(gòu)成的被涂件表面的濕涂膜，在網(wǎng)帶爐中高溫、氧氣、 時(shí)間諸條件下完成激烈的氧化還原反應(yīng)(二丙二醇只是高沸點(diǎn)溶劑或溶媒)，最 終殘存在工件表面CVCi8脂肪酸鉻鹽，其中有六價(jià)鉻的重鉻酸鋅鹽和三價(jià)鉻的 硬脂酸鉻。而這些非樹脂態(tài)、非晶態(tài)的有機(jī)鉻、有機(jī)硼決定著涂層高耐蝕、耐 熱、耐化學(xué)品的理論特征，并作為成膜物和粘結(jié)劑把鋅鋁片與鐵基牢牢地粘合 在一起。硬脂酸鋅等金屬鹽在涂料和塑料行業(yè)中當(dāng)作消光劑、脫膜劑，為了提高涂 層的內(nèi)聚力和二涂的層間結(jié)合力，在本發(fā)明中添加了KH—560硅烷偶聯(lián)劑。也 因此，亞光的涂層耐蝕性更佳。達(dá)克羅技術(shù)只是鐵基工件面防銹的一種新涂料新工藝。它的科學(xué)和實(shí)用性 必需復(fù)合涂裝表面功能化——如增硬、減磨、著色、耐酸堿等的后涂覆涂裝， 才能適用于不同使用條件和環(huán)境，并避免涂裝工程失效。上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方式 所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的涂料包含三個(gè)組分組分1、組分2和組分3，所述的組分1按硬脂酸鋅、200#溶劑油、NP4、壬基酚聚氧乙烯醚、二丙二醇、硅烷偶聯(lián)劑、鋅粉、鋁粉的投料順序，將上述原料投入捏合機(jī)種進(jìn)行攪拌出料；所述的組分2，首先向攪拌釜中加二次蒸餾水或去離子水，再依次加鉻酸酐、硼酸和氧化鋅進(jìn)行攪拌出料；所述的組分3為羥乙基纖維素。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的硬脂酸鋅、200#溶劑油、NP4、壬基酚聚氧乙烯醚、二丙二醇、硅烷偶聯(lián)劑、 鋅粉、鋁粉的投料重量比為0.5: 1.5: 0.5: 1.5: 8: 6: 18: 4。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的二次蒸餾水或去離子水、加鉻酸酐、硼酸和氧化鋅的投料重量比為54: 4: 1: 1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的組分1和組分2的重量比為4: 6。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的捏合機(jī)，其攪拌組分1的時(shí)間不少于2小時(shí)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的攪拌時(shí)間，在夏季為2 3小時(shí)，在冬季為不少于4小時(shí)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的攪拌釜，其攪拌溶解組分2的時(shí)間不少于3小時(shí)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的攪拌時(shí)間，在夏季為3 4小時(shí)，在冬季為不少于4小時(shí)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所述 的組分l，要在攪拌中出料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其特征在于所 述的攪拌釜，其出料管腔由人工頻繁反復(fù)地使用水壓放料沖洗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性高耐蝕鋅鉻涂料生產(chǎn)工藝，其涂料包含三個(gè)組分，組分1按硬脂酸鋅、200#溶劑油、NP₄、壬基酚聚氧乙烯醚、二丙二醇、硅烷偶聯(lián)劑、鋅粉、鋁粉的投料順序，將上述原料投入捏合機(jī)種進(jìn)行攪拌出料；組分2，首先向攪拌釜中加二次蒸餾水或去離子水，再依次加鉻酸酐、硼酸和氧化鋅進(jìn)行攪拌出料；組分3為羥乙基纖維素。本發(fā)明不添加任何樹脂，并且，在涂料中增加了硅烷偶聯(lián)劑，形成的涂層中的非樹脂態(tài)、非晶態(tài)的有機(jī)鉻、有機(jī)硼等作為成膜物和粘結(jié)劑把鋅鋁片與鐵基牢牢地粘合在一起，提高了耐著力、內(nèi)聚力和二涂的層間結(jié)合力；同時(shí)，本發(fā)明中不含硝酸鈷，生產(chǎn)成本低廉。另外，借水壓放料沖洗，防止了出料管腔內(nèi)的積存和堵塞。
文檔編號(hào)C09D1/00GK101328324SQ20081012360
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者楊善慶 申請(qǐng)人:楊善慶