專利名稱：不含鉻酸鹽的水性環(huán)氧抗蝕底漆的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種抗蝕底漆，尤其是一種不含六價鉻化合物的水性環(huán)氧抗蝕底漆。
背景技術：
結構合金，包括鋁合金、鋼等，常常用于航空、航海、汽車和其它領域。通常，這些合金都是通過涂布含抗蝕劑的底漆或者有機涂料來抵抗腐蝕的。結構合金的抗蝕底漆一般是采用六價的鉻作為活性抗蝕劑顏料添加劑的溶劑基環(huán)氧底漆。這些底漆能夠防腐依賴于六價鉻。美國國家環(huán)境健康科學協(xié)會(NationalInstitute of Environmental Health Science)認為六價鉻的所有形式都是第I類人體致癌物質。此外，聯(lián)邦和州立法中規(guī)定要減少油漆和底漆中的六價鉻揮發(fā)性有機物(VOC)含量，水性的和/或水可還原的樹脂粘合劑受到了廣泛的關注。于是，使用含有六價鉻形式的抗蝕化合物受到了嚴格的規(guī)定和控制。在這些底漆中減少作為抗蝕添加劑的六價鉻將是非常有好處的。
因此，本發(fā)明的主要目的是要提供一種不含六價鉻的抗蝕底漆。
本發(fā)明的一個特別目的是提供一種前面提到過的水性環(huán)氧抗蝕底漆，它能非常有效地防止對結構金屬合金的侵蝕。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種前面提到過的抗腐蝕的水性環(huán)氧底漆，它對普通的腐蝕以及和點腐蝕都是有效的。
本發(fā)明其它目的和優(yōu)點將在下文中描述。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，前面所述的目的和優(yōu)點是很容易實現(xiàn)的。
本發(fā)明涉及一種包含水性環(huán)氧化物、固化劑和非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的水性環(huán)氧抗蝕底漆。根據(jù)本發(fā)明，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料包括與其它顏料增量劑等結合的非鉻酸鹽抗蝕顏料添加劑。非鉻酸鹽抗蝕顏料添加劑選自鉬酸亞鈰與釩酸鉍、鉬酸亞鈰與鎢酸鍶、磷酸亞鈰與鎢酸鍶、釩酸鉍與鉬酸鉍和鎢酸鍶、以及它門的混合物。特別優(yōu)選的非鉻酸鹽抗蝕底漆添加物是鉬酸亞鈰與鎢酸鍶。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種不含鉻的水性環(huán)氧抗蝕底漆，它包括水性環(huán)氧化物，固化劑和非鉻酸鹽抗蝕添加劑。
根據(jù)本發(fā)明，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料包括(1)選自鉬酸亞鈰與釩酸鉍、鉬酸亞鈰與鎢酸鍶、磷酸亞鈰與鎢酸鍶、釩酸鉍與鉬酸鉍和鎢酸鍶、以及它們的混合物的非鉻酸鹽抗蝕添加劑，和(2)選自二氧化鈦，粘土或硅酸鋁，碳酸鈣，滑石或硅酸鎂，氧化鋅，和重晶石或硫酸鋇的增量顏料。相對于最后的底漆組合物而言，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的量(即顏料總量，包括非鉻酸鹽抗蝕添加劑和增量顏料)為25wt％到60wt％，優(yōu)選40-55wt％。非鉻酸鹽抗蝕添加劑的量相對于顏料組合物的總量而言為5-40wt％，優(yōu)選25-35wt％。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，水性環(huán)氧抗蝕底漆包括選自二縮水甘油醚雙酚A改性環(huán)氧化物的水性不揮發(fā)分散體的水性環(huán)氧化物，其中二縮水甘油醚雙酚A改性環(huán)氧化物的每環(huán)氧化物重(WPE)值為450-700，粘度為12000-19000cps。在本發(fā)明的一個實施方案中，這一分散體基于中等分子量，其中分散體基于中等分子量的多官能度樹脂分散體，這一樹脂分散體在固化時形成具有很好的硬度和電阻(resistance)的高交聯(lián)度聚合物。在另一個實施方案中，這一分散體基于高分子量環(huán)氧樹脂的半固態(tài)標準雙酚A環(huán)氧樹脂的水分散體。相對于最后的底漆組合物而言，水性環(huán)氧化物的量在5-50wt.％之間，優(yōu)選15-30wt.％。
根據(jù)本發(fā)明，固化劑選自水性的或水可還原改性的胺，或胺值為300-450的聚酰胺胺加合物。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，固化劑進一步包括疏水固化劑，這一憎水固化劑可以在抗腐蝕過程中抵抗水的侵蝕。相對于最后的底漆組合物而言該固化劑的量為2-20wt.％，優(yōu)選5-15wt.％。
本發(fā)明所述的無鉻酸鹽水性環(huán)氧抗蝕底漆對防止金屬基材特別是鋁合金、合金鋼、不銹鋼、高強度不銹鋼合金等的普通腐蝕和點腐蝕用途顯著。本發(fā)明的無鉻酸鹽水性環(huán)氧化物的應用在以下所有的工業(yè)中都是有效的，這些工業(yè)包括航空工業(yè)，汽車工業(yè)，建筑工業(yè)，包裝工業(yè)，電子工業(yè)，HBAC，以及航海工業(yè)。
本發(fā)明所述的無鉻酸鹽水性環(huán)氧抗蝕底漆的抗腐蝕性質將在下面的實施例中做出清楚的描述。
實施例如表1所示，制備出了四種水性環(huán)氧底漆組合物。使用鋁表面來評估這些底漆的抗腐蝕性質。在涂布底漆之前，鋁表面事先用磷酸陽極化或者鼓風。按照ASTM117的要求將測試試樣暴露于噴鹽(salt spray)試驗下。接下來評估試樣的腐蝕和點蝕信號，并且根據(jù)MIL-H-85582與基于標準鉻酸鍶的環(huán)氧底漆比較。相對于含鉻酸鹽的底漆，評價了本發(fā)明的水性環(huán)氧底漆的抗腐蝕性質。雖然這四種底漆并沒有表現(xiàn)出可與含鉻酸鹽的底漆相比的防腐蝕性質，但是這些底漆在防腐蝕的同時沒有構成對健康的威脅。
表1水性環(huán)氧底漆

應該理解，本發(fā)明并不局限于這里描述和說明的內(nèi)容，這里說明的僅僅是實施本發(fā)明的最佳方式，而且這些說明也容易隨著狀態(tài)、大小、各個部分的編排以及操作的細節(jié)的變化而發(fā)生變化。本發(fā)明意圖是要包括符合本發(fā)明的精神，在本發(fā)明權利要求限定范圍內(nèi)的所有這樣的改變。
權利要求
1.一種水性環(huán)氧抗蝕底漆，包含水性環(huán)氧化物；固化劑；和含非鉻酸鹽的抗腐蝕顏料。
2.根據(jù)權利要求1的底漆，其中，所述水性環(huán)氧化物選自二縮水甘油醚雙酚A改性環(huán)氧化物的水性非揮發(fā)性分散體，其中二縮水甘油醚雙酚A改性環(huán)氧化物的每環(huán)氧化物重量(WPE)值為450-700，粘度為12000-19000cps。
3.根據(jù)權利要求2的底漆，其中，所述分散體基于中等分子量的多官能樹脂分散體，這一樹脂分散體固化時形成具有良好硬度和電阻的高交聯(lián)度聚合物。
4.根據(jù)權利要求2的底漆，其中，所述的分散體基于半固態(tài)標準雙酚A環(huán)氧樹脂的水分散體，其中環(huán)氧樹脂是高分子量環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權利要求2的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，所述的水性環(huán)氧化物的量為5-50重量％。
6.根據(jù)權利要求2的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，所述的水性環(huán)氧化物的量為15-30重量％。
7.根據(jù)權利要求1的底漆，其中，固化劑選自水性或水可還原改性的胺，或者胺值為300-450的聚酰胺胺加合物。
8.根據(jù)權利要求7的底漆，其中，固化劑進一步包括一種能增強防水和抗腐蝕性的疏水固化劑。
9.根據(jù)權利要求7的底漆，其中，相對于最后的底漆組合物，所述固化劑的量為2-20重量％。
10.根據(jù)權利要求7的底漆，其中，相對于最后的底漆組合物，所述固化劑的量為5-15重量％。
11.根據(jù)權利要求1的底漆，其中非鉻酸鹽抗腐蝕顏料包括一種選自鉬酸亞鈰與釩酸鉍、鉬酸亞鈰與鎢酸鍶、磷酸亞鈰與鎢酸鍶、釩酸鉍與鉬酸鉍和鎢酸鍶、以及它們的混合物的非鉻酸鹽抗腐蝕顏料添加劑和增量顏料。
12.根據(jù)權利要求11的底漆，其中，非鉻酸鹽抗蝕添加劑是鉬酸亞鈰與鎢酸鍶。
13.根據(jù)權利要求11的底漆，其中，相對于總的顏料組合物，非鉻酸鹽抗蝕添加劑的量為15-40重量％。
14.根據(jù)權利要求11的底漆，其中，相對于總的顏料組合物，非鉻酸鹽抗蝕添加劑的量為25-30重量％。
15.根據(jù)權利要求11的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的量為25-60重量％。
16.根據(jù)權利要求11的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的量為40-55重量％。
17.根據(jù)權利要求13的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的量為25-60重量％。
18.根據(jù)權利要求14的底漆，其中，相對于最終的底漆組合物，非鉻酸鹽抗腐蝕顏料的量為40-55重量％。
全文摘要
一種水性環(huán)氧抗蝕底漆，包括水性環(huán)氧化物，固化劑，和含非鉻酸鹽的抗腐蝕顏料。
文檔編號C09D177/00GK1506422SQ200310123178
公開日2004年6月23日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權日2002年11月29日
發(fā)明者P·P·巴蒂亞, P P 巴蒂亞 申請人:聯(lián)合工藝公司