[发明专利]镀锌表面VCI鳞片锌铝防护涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于浸锌板材表面的含有VCI(Vapor CorrosionInhibitor，气相缓释剂)的鳞片锌铝防护涂料、该涂料用于浸锌板材的前处理工艺，以及由此制备的浸锌表面VCI鳞片锌铝防护涂层体系。

背景技术

富锌涂料是钢结构防腐领域与车间底漆领域使用最为广泛的防锈底漆。但是目前国内外工程中实际应用的富锌涂料均属球锌涂料，即均以球状锌粉为填料。在球锌涂料中为了追求高的干膜含锌量，以保证涂层的导通性和使用寿命，料浆中锌粉的加入量高达80％以上。如此大量的添加锌粉已大大超过填料的临界体积浓度(CPVC)。料浆中粘结剂的量不足以填充球锌颗粒间的孔隙，这就注定涂层结构的多孔性，孔隙度大，屏蔽性差。同时，涂层中锌粉含量过高，涂层就易多孔，引起横向共聚破坏(分层)，富锌底漆上若再涂覆其它高固体组分面漆，便会使面漆生成气泡的倾向增加。在施工是也经常发生因球锌沉淀而造成的堵枪、赌管故障，从而影响了涂装重量和施工效率。

为了解决这些问题，德国Eckave-Werke，澳大利亚的Benda、比利时锌加、美国的Dacro等公司生产出了鳞片型锌粉，研发了多种鳞片型富锌涂料。用鳞片型锌粉配制的防腐涂料，锌成片状多层排列，金属粉用量小，涂层致密，耐腐蚀性较好，且由于鳞片型锌粉优良的屏蔽性能、平行搭接 性能、电接触性能、易悬浮的特性，使这一系列的鳞片型富锌涂料的防腐性能以及施工性能明显优于传统的球锌富锌涂料。

由于用于公路高速护栏、电力铁塔等热浸锌钢构件的浸锌层厚度一般在80～120μm左右，该类浸锌构件用于沿海、化工厂等腐蚀环境苛刻的领域，使用寿命往往不到5年，就会导致钢构件的腐蚀破坏；另外，由于锌层极易氧化，崭新的浸锌构件使用不到几个月，就出现变暗、失光的现象。此外，一些用于汽车行业、电缆桥架行业、装修行业等领域的薄型浸锌板材，其板材整体厚度只有1～3mm；板材表面浸锌层的厚度不到20μm，这样的薄型镀锌板材用于室外普通大气环境，防腐寿命极其有限，所以急需一种涂料能用于浸锌钢结构领域，该涂料与板材浸锌层的附着力优良，在板材变形时，不易开裂、剥落。同时该涂料与板材浸锌层形成的复合涂层体系具有极佳的防腐能力，能有效的保护钢板基材不受腐蚀。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明采用在浸锌板材表面涂覆一层保护性涂料，使其与浸锌层形成一个复合涂层保护体系(VCI复合涂层)来实现浸锌钢结构达到一个更长的防腐寿命。

根据本发明的一种技术方案，其保护性涂料为醇溶性VCI鳞片锌铝涂料，其中醇溶性鳞片锌铝涂料由A、B两种组分按如下重量比组成，

A组分：鳞片型锌粉3％～20％；鳞片型铝粉3％～20％；流平助剂0.1～0.5％；增塑类树脂15％～20％；气相缓蚀剂0.5％～3％；溶剂10％～20％；

B组分：固化剂15％～20％；触变助剂；溶剂10％～20％。

A、B组分的重量之和为100％。

根据本发明的一种技术方案，一种浸锌板材的复合涂层体系，包括钢基材、浸锌层和VCI复合涂层，其特征在于，所述的VCI复合涂层由上述的醇溶性VCI鳞片锌铝涂料构成。

根据本发明的另一种实施方案，醇溶性锌铝涂料的制备方法包括如下步骤：

A组分的制备：将鳞片型锌粉和鳞片型铝粉加入到低沸点有机溶剂中进行搅拌，充分混合后，加入流平助剂和增塑类树脂和气相缓蚀剂，搅拌均匀。

B组分的制备：将固化剂溶解在低沸点有机溶剂中，然后加入触变助剂；搅拌均匀。

使用时，将A、B两种组分充分混合并搅拌，即得本发明的醇溶性VCI鳞片锌铝涂料。

在优选的实施方案中，鳞片型锌粉和鳞片型铝粉的片厚为1μm以下；优选在0.1～1μm；更优选在0.1～0.8μm；最优选0.2～0.4μm；片径为50μm以下，优选在1～50μm；更优选在5～45μm；最优选15～30μm。

鳞片型锌粉和鳞片型铝粉基于涂料的总重量，优选为5-18％重量，更优选8-15％重量，最优选10-12％重量。

VCI，即气相缓蚀剂又称挥发性缓蚀剂，在常温下自动挥发出的气体吸附在金属的表面上，能抑制金属的大气腐蚀，气相缓蚀剂不直接接触金属表面，可自发地吸附在被保护金属表面，形成一层保护膜，因此能使金属制品的表面、内腔、管道、沟槽甚至缝隙不分为都能得到保护，其防锈期长，操作简便，成本低，因此本发明采用气相缓蚀剂技术对浸锌表面进行防护。