[发明专利]一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种达克罗涂料，属于金属防腐领域，具体涉及一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料及其制备方法。

背景技术

钢铁腐蚀每年都会直接导致大量的事故或形成事故隐患，造成巨大的经济损失，严重影响国家经济发展和安全。如何能提供持久的耐腐蚀性力也就成为了研究的热点。达克罗涂料是一种以鳞片状锌粉、铝粉铬酐和有机还原剂组成的金属防腐涂料，凭借其强耐腐蚀性能、耐高温、具有高渗透性等优点，迅速得到广泛应用，然而，由于达克罗处理液中含有约 2％的高致癌性和强毒性的Cr⁶⁺。因此目前达克罗涂料存在不环保、耐磨性不好等缺点。

达克罗涂层中的铬酸盐主要起粘接剂和钝化剂的作用，选择铬酸盐的替代物质是无铬锌铝涂层亟需解决的问题。在《新型防腐涂层无铬达克罗的制备及耐蚀机理研究》硕士学位论文中，王全全采用聚氨酯改性环氧树脂为粘结剂，聚酰胺树脂为固化剂，配合鳞片状锌铝粉制备了一种无铬达克罗涂料，但是存在着耐磨性、强度不好的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无铬达克罗涂料及其制备方法，克服达克罗涂料目前存在的耐磨性不好、强度不高的缺点，本发明采用的技术方案如下：

1. 一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制得：

堇青石 3-5，刚玉粉 3-5，碳化硅4-8，粉煤灰1-3，聚四氟乙烯粉 5-10，环氧树脂E42 10-15，乙烯基三胺10-15，硅藻土1-2，锌粉20-30，铝粉20-30，硅烷偶联剂KH550 40-50，乙醇5-10，丙酮50-70，聚二甲基硅氧烷0.3-0.6；

所述锌粉和铝粉为片状粉。

2. 所述的一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料及其制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

a. 用乙醇溶液对刚玉粉进行超声分散1-2小时，过滤干燥 ；

b. 将步骤a所得刚玉粉和堇青石、碳化硅、粉煤灰、聚四氟乙烯粉和硅藻土在研钵中研磨使其充分混合后转入坩埚中，放置到炉体内抽真空至 10^-2 Pa以下，并将炉体内温度升至 250-350℃，恒温 20-50 分钟后降至室温，得到混合物；

c. 将步骤b所得混合物放入高速搅拌机中，喷洒硅烷偶联剂KH550，搅拌10-30min后，100-150℃下烘干1-3h。

d. 向步骤c所得混合物中加入丙酮和聚二甲基硅氧烷，机械搅拌均匀，制成基料；

e. 将环氧树脂E42、乙烯基三胺、锌粉和铝粉添加到步骤d所得基料中，搅拌1～3h，即得无铬达克罗涂液。

3. 所述的一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料及其制备方法，其特征在于，加热炉为中频感应加热炉或电阻加热炉。

本发明的有益效果是：采用环氧树脂E42为粘结剂，乙烯基三胺为固化剂，随着溶剂挥发，环氧树脂E42和乙烯基三胺固化剂发生固化交联反应，最终会形成致密、均一、连续的膜层。同时，引进刚玉粉和碳化硅，并用聚四氟乙烯粉处理刚玉粉和碳化硅，不仅使其更好的分散在涂料中，而且大大增加了涂料的强度和耐磨性能，表现出良好的流动性和附着性，形成的涂层致密光滑，解决了达克罗涂液强度较小、耐磨性不好的缺点，极具市场竞争力；配合添加了堇青石、粉煤灰等，在不影响涂料性能的前提下，降低了生产成本。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例

一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制得：

堇青石5，刚玉粉5，碳化硅8，粉煤灰3，聚四氟乙烯粉10，环氧树脂E42 15，乙烯基三胺15，硅藻土2，锌粉30，铝粉30，硅烷偶联剂KH550 50，乙醇10，丙酮70，聚二甲基硅氧烷0.6；

所述锌粉和铝粉为片状粉。

所述的一种堇青石掺杂的无铬达克罗涂料及其制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

a. 用乙醇溶液对刚玉粉进行超声分散1-2小时，过滤干燥 ；

b. 将步骤a所得刚玉粉和堇青石、碳化硅、粉煤灰、聚四氟乙烯粉和硅藻土在研钵中研磨使其充分混合后转入坩埚中，放置到炉体内抽真空至 10^-2 Pa以下，并将炉体内温度升至 250-350℃，恒温 20-50 分钟后降至室温，得到混合物；

c. 将步骤b所得混合物放入高速搅拌机中，喷洒硅烷偶联剂KH550，搅拌10-30min后，100-150℃下烘干1-3h。