專利名稱：一種鎂合金防腐蝕涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合于鎂合金基體防腐蝕用的涂 料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金因具有優(yōu)良的比強(qiáng)度、比剛度、減震性能、切削加工性能、拋光性能、電磁屏 蔽特性及輔助散熱功能，密度小、能量衰減系數(shù)大等特點(diǎn)而被譽(yù)為21世紀(jì)理想的電子產(chǎn)品 殼體和輕型車輛的替用材料。但鎂合金至今沒有像鋁合金那樣被大規(guī)模地應(yīng)用，最重要的 原因就是其耐蝕性差。鎂在酸性和中性溶液中腐蝕均很嚴(yán)重，只有在PH > 11. 5的堿性溶 液中，鎂才不會(huì)受到腐蝕。大氣環(huán)境中，在鎂及鎂合金表面生成的氧化鎂或氫氧化鎂膜不像 鋁合金表面生成的膜那樣致密無孔，除了在特定環(huán)境中，不具有保護(hù)作用，也不具備自愈能 力。目前所采用的提高金屬鎂的抗腐蝕能力的方法有兩種(一)從設(shè)計(jì)合金和提高 鑄造條件的角度，降低雜質(zhì)含量，添加合金元素，制造高純鎂合金和高溫耐蝕鎂合金；(二) 從表面改性的角度，在鎂合金的表面生成具有保護(hù)功能的膜或涂層，提高和改善鎂合金的 耐蝕性能。其中，涂層保護(hù)技術(shù)因成本低，且工藝簡單，而應(yīng)用較廣泛。應(yīng)用較多的傳統(tǒng)涂 層涂料有普通環(huán)氧涂料和普通丙烯酸涂料等。但由于鎂合金自身的化學(xué)活性以及鑄造缺陷 等因素給傳統(tǒng)涂料的涂覆帶來了很大困難，涂層的耐蝕功能有限。通過在涂料中添加比基體材料更活潑的金屬顆粒，起到犧牲陽極，保護(hù)陰極的技 術(shù)在涂層保護(hù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。富鋅涂料是使用最為廣泛的陰極保護(hù)涂料，對鋼鐵具有電化 學(xué)保護(hù)作用。到目前為止，國內(nèi)外還未見有采用陰極保護(hù)涂料對鎂合金基材進(jìn)行防護(hù)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對鎂合金具有良好的防腐蝕保護(hù)功能的陰極保護(hù)涂 料及其制備方法。本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量如下環(huán)氧樹脂19-25%聚酰胺19-25%鎂粉50-60%消泡劑BYK-A530 0. 5%鈦酸酯偶聯(lián)劑 0.5-1.5%其中，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米。本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的制備方法，包括以下步驟1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量 百分含量進(jìn)行備份19-25%、19-25%、50-60%、0. 5%和0. 5-1. 5%，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹 脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑 中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌 均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘， 得到鎂合金防腐蝕涂料。本發(fā)明原理如下本發(fā)明通過向環(huán)氧清漆中添加平均粒徑為10-60微的純鎂粉，與鎂合金相比，純 鎂的腐蝕電位更低，在電解質(zhì)溶液中鎂粉原子容易失去電子變成陽極，鎂合金則成為陰極， 在陽極區(qū)鎂粉由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)鎂合金表面不斷得到電子，從而得到保 護(hù)，涂層即使局部遭到破壞，鎂合金表面也不會(huì)遭到腐蝕。此外，鎂粉在一定程度上也起到 屏蔽腐蝕介質(zhì)滲入到鎂合金基體上的作用。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明所提供的鎂合金防腐蝕涂料的附著力和抗沖擊等機(jī)械性能與傳統(tǒng)的環(huán)氧 清漆相當(dāng)，耐蝕性明顯高于環(huán)氧清漆，且制備工藝簡單，實(shí)施性高。 以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例11)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為10微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進(jìn)行備份24%、24%、50%、0. 5%和 1. 5% ；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹 脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑 中，配制成聚酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌 均勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘， 得到鎂合金防腐蝕涂料。實(shí)施例2 1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為30微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進(jìn)行備份22%、22%、55%、0. 5%和 0. 5% ；2)同實(shí)施例1中的步驟2)；3)同實(shí)施例1中的步驟3)。實(shí)施例3 1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉(平均粒度為60微米，純度為99% )、消泡劑 BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分含量進(jìn)行備份19. 25%,19. 25%,60%, 0. 5%和 ；
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2)同實(shí)施例1中的步驟2)；3)同實(shí)施例1中的步驟3)。表1為實(shí)施例1-3中所制備的鎂合金防腐蝕涂料的性能評價(jià)結(jié)果，各項(xiàng)測試均按 照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，鹽霧實(shí)驗(yàn)采用劃痕法(GB/T1771-1991)，評判標(biāo)準(zhǔn)為劃痕處開始出現(xiàn)點(diǎn)蝕 或鼓泡。從表中可以看出，本發(fā)明所制備的鎂合金防腐蝕涂料的附著力及沖擊強(qiáng)度與普通 環(huán)氧清漆相近，而其耐鹽霧性能相比普通環(huán)氧清漆大幅度提高，本發(fā)明涂料涂裝的試片均 能通過480小時(shí)的測試時(shí)間，而環(huán)氧清漆涂裝的試片僅能通過240小時(shí)。
表1涂層性能評價(jià)
權(quán)利要求
一種鎂合金防腐蝕涂料，其特征在于，所述的涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量如下環(huán)氧樹脂 19-25％聚酰胺19-25％鎂粉 50-60％消泡劑BYK-A530 0.5％鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-1.5％其中，所述的鎂粉的平均粒度為10-60微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金防腐蝕涂料的制備方法，包括以下步驟1)將環(huán)氧樹脂、聚酰胺、鎂粉、消泡劑BYK-A530和鈦酸酯偶聯(lián)劑分別按如下質(zhì)量百分 含量進(jìn)行備份19-25%、19-25%、50-60%、0. 5%和0. 5-1. 5 %，所述的鎂粉的平均粒度為 10-60微米；2)將環(huán)氧樹脂溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中，配制成環(huán)氧樹脂的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；將聚酰胺溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7 3混合的溶劑中， 配制成聚酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62. 5%的溶液；3)將鎂粉與步驟2)中配制的環(huán)氧樹脂溶液混合均勻后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均 勻，而后加入步驟2)中配制的聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得 到鎂合金防腐蝕涂料。環(huán)氧樹脂聚酰胺鎂粉消泡劑BYK-A530 鈦酸酯偶聯(lián)劑`0. 5-1. 5%19-25% 19-25% 50-60% 0. 5%
全文摘要
一種鎂合金防腐蝕涂料及其制備方法屬于金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域。本發(fā)明擬解決鎂合金在應(yīng)用中易腐蝕的問題。本發(fā)明所提供的涂料的干膜的組分及其質(zhì)量百分含量為環(huán)氧樹脂19-25％、聚酰胺19-25％、純鎂粉50-60％、消泡劑BYK-A5300.5％、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5-1.5％。本發(fā)明通過將環(huán)氧樹脂與聚酰胺分別溶于二甲苯與正丁醇按質(zhì)量比7∶3混合的混溶劑中，分別配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.5％的溶液；將鎂粉與環(huán)氧樹脂溶液混合均勻，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌均勻，而后加入聚酰胺溶液和消泡劑BYK-A530，分散5min后，熟化5分鐘，得到鎂合金防腐蝕涂料。本發(fā)明涂料具有陰極保護(hù)作用、耐蝕性好，制備工藝簡單。
文檔編號C23F13/14GK101885940SQ20091008421
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者盧向雨, 唐鋆磊, 左禹, 李黎, 趙旭輝 申請人:北京化工大學(xué)