本发明涉及金属防腐领域，具体地涉及一种高密度钨合金耐湿热防腐涂料。
背景技术：
高密度钨合金是一种粉末冶金材料，具有高密度、高强度、低膨胀系数等特性。钨合金材料在航空航天及军事工业中具有多种用途，可以用来生产陀螺仪、子母弹、穿甲弹、各种仪表及发动机上的平衡配重元件及核反应堆的屏蔽材料等。
受粉末冶金加工工艺的影响，高密度钨合金是一种多孔材料，其在自然环境中容易遭受腐蚀，尤其是在湿热环境中。研究表明钨合金在湿热环境中24小时，表面会被腐蚀，产生黑色液体，48小时后腐蚀明显增加。为提高钨合金的防腐性能，国内目前采用的方法以化学镀为主，常见的有镀锌和镀镍。但是由于钨合金材料本身多孔的特殊性，导致电镀后基体材料中有电镀残留液，容易在湿热环境中腐蚀。同时，在微孔处及钨合金零件的边角处镀层的防腐效果较差，这也导致钨合金镀锌/镍材料的防腐性能远远低于常见的钢铁镀锌/镍材料。将多款常用的具有优异耐湿热性能的重防腐涂料用于钨合金的涂装，测试其耐湿热性，48小时后，涂层表面出现起泡，钨合金产生腐蚀，而这些涂料品种在碳钢基材上都具有500小时以上耐湿热性，现有涂料产品不能满足钨合金耐湿热的防护要求。
技术实现要素：
针对高密度钨合金多孔的特性，本发明的发明人研制了一种可与基材反应的憎水性底漆和具有高交联度的面漆。使用过程中，先用底漆对钨合金进行浸涂处理，再用面漆进行涂装。经过防腐涂装的高密度钨合金，可以满足长时间耐湿热的要求，从而使钨合金可以在湿热环境长期使用。
本发明主要针对高密度钨合金耐湿热的防护要求，进行了专业的技术研究，制备了一种具有憎水性的反应性底漆和具有高交联度的面漆。该底漆和面漆可以提高高密度钨合金的耐湿热性。
所述高密度钨合金耐湿热防腐涂料由底漆和面漆组成。
所述底漆由异丙醇、软化水、氟硅烷、醋酸组成。
所述面漆由甲、乙组分组成，其中甲组分由环氧树脂、柠檬黄、钛白粉、滑石粉、高岭土、云母粉、分散剂、流平剂、混合溶剂等组成；乙组份由多异氰酸酯、混合溶剂、催化剂组成。
按高密度钨合金耐湿热防腐底漆的总质量计，高密度钨合金耐湿热防腐底漆中各组分的含量为：
各组分含量之和为100％。
所述氟硅烷为主链具有8个以上碳原子的氟硅烷。
按高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲组分的总质量计，高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲组分中各组分的含量为：
各组分含量之和为100％。
所述的环氧树脂为环氧607树脂、环氧609树脂中的任意一种或两种以任意比例的混合物。
所述的分散剂为BYK-110、BYK-104S中的至少一种。
所述的流平剂为BYK-310、BYK-320中的至少一种。
所述混合溶剂为环己酮、丙酮、丁酮中的至少一种。
按高密度钨合金耐湿热防腐面漆乙组分的总质量计，高密度钨合金耐湿热防腐面漆乙组分中各组分的含量为：
多异氰酸酯 84％～96％
催化剂 0.06％～0.30％
混合溶剂 5％～15％，
各组分含量之和为100％。
所述的多异氰酸酯为官能度在2以上的异氰酸酯化合物，其NCO质量含量在8％～30％。
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种。
所述混合溶剂为环己酮、丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯的至少一种。
本发明高密度钨合金耐湿热防腐底漆的制备方法，按照以上所述配方备料，其工艺为：
用醋酸将异丙醇和软化水的混合液调节pH值在5左右，然后升温至55℃±5℃，在搅拌下，用时1小时缓慢加入氟硅烷，加入完毕后在此温度下保温反应8小时，即得高密度钨合金耐湿热防腐底漆。
本发明高密度钨合金耐湿热防腐面漆的制备方法，按照以上所述配方备料，其甲组份的制备工艺为：
(1)环氧树脂的溶解。将等质量的混合溶剂和环氧树脂加入容器中，升温至回流状态，搅拌溶解环氧树脂。至溶解均匀后继续搅拌1小时，制得环氧树脂溶液。
(2)制备甲组份。在搅拌状态下向环氧树脂溶液中依次加入分散剂、流平剂、柠檬黄、钛白粉、滑石粉、高岭土、云母粉及剩余的混合溶剂，研磨至细度小于30μm，过滤出料，即得甲组分。
本发明高密度钨合金耐湿热防腐面漆的制备方法，按照以上所述配方备料，其乙组份的制备工艺为：
在搅拌状态下向多异氰酸酯中依次加入催化剂、混合溶剂，搅拌均匀后过滤，即得乙组分。
在使用过程中，先将钨合金表面用无水乙醇进行擦拭或冲洗，确保被涂覆基材表面干净。将清洗干净的钨合金先浸入高密度钨合金耐湿热防腐底漆中，30分钟后取出晾干24小时。按照甲组分与乙组分的质量比为100︰10-20，将高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲乙组份混合均匀，之后进行面漆的涂装。面漆要求涂装两道，涂层厚度控制在60-100微米之间。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明涉及的是一种高密度钨合金耐湿热防腐涂料。其底漆可以与钨合金基材发生化学反应，生成具有憎水性的底漆，在高交联面漆的协同保护作用下，对钨合金起到良好的保护作用，使钨合金可以在湿热环境中长期使用。该方法具有如下有益效果：
(1)具有反应性的底漆可以与基材表面的羟基发生反应，在基材表面形成一层很薄的保护膜，由于是通过化学键合的方式实现了涂膜与基材的链接，对基材的保护作用强。同时利用有机氟化合物中的C-F键键能大，氟原子沿着碳键作螺线形分布，具有屏蔽效应，来降低表面能，从而提高底漆的憎水性以及化学稳定性。
(2)高密度钨合金耐湿热防腐面漆中选择分子主链上具有多个羟基的环氧树脂和多异氰酸酯作为基料树脂，实现高交联体系。该面漆具有良好的屏蔽性能，可有效阻止水汽等腐蚀介质向底材的渗透扩散。
具体实施方式
实施例1：
(1)高密度钨合金耐湿热防腐底漆的制备：在反应釜中加入50kg异丙醇和32kg的软化水，加入0.4kg的醋酸，经测试pH值约5。升温至55℃±2℃，在搅拌下，用时1小时缓慢加入十七氟癸基三乙氧基硅烷2kg，加入完毕后在此温度下保温反应8小时，制得高密度钨合金耐湿热防腐底漆。
(2)高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲组份的制备：在反应釜中加入20kg的环己酮、5kg的丁酮，升温至回流状态，分三次加入25kg的环氧树脂607，回流状态保温2小时，制得环氧树脂溶液。制备搅拌状态下向环氧树脂溶液中依次加入0.5kg的分散剂BYK-110、0.15kg流平剂BYK-320、8kg的环己酮、8kg的丁酮、12kg柠檬黄、12kg钛白粉、6kg滑石粉、4kg高岭土、4kg的云母粉，搅拌30分钟后，研磨分散至细度为20μm，过滤出料，即得甲组分。
(3)高密度钨合金耐湿热防腐面漆乙组份的制备：在搅拌状态下向拉缸中加入NCO质量含量为18％的HDI三聚体90kg、10kg的丁酮、0.1kg的二月桂酸二丁基锡，搅拌25分钟后，过滤出料，即得乙组分。
在使用过程中，先将钨合金表面用无水乙醇擦拭干净。将清洗干净的钨合金先浸入高密度钨合金耐湿热防腐底漆中，30分钟后取出晾干24小时。按照甲组分：乙组分的质量比为100︰10，将高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲乙组份混合均匀，之后进行面漆的涂装。面漆涂装两道，涂层厚度控制在75微米。
实施例2：
(1)高密度钨合金耐湿热防腐底漆的制备：在反应釜中加入50kg异丙醇和40kg的软化水，加入0.45kg的醋酸，经测试pH值约5。升温至55℃±2℃，在搅拌下，用时1小时缓慢加入十七氟癸基三乙氧基硅烷2.5kg，加入完毕后在此温度下保温反应8小时，制得高密度钨合金耐湿热防腐底漆。
(2)高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲组份的制备：在反应釜中加入23kg的环己酮、2kg的丁酮，升温至回流状态，分三次加入20kg的环氧树脂607、5kg的环氧树脂609，回流状态保温2小时，制得环氧树脂溶液。制备搅拌状态下向环氧树脂溶液中依次加入0.4kg的分散剂BYK-110、0.15kg流平剂BYK-320、8kg的环己酮、8kg的丁酮、13kg柠檬黄、12kg钛白粉、6kg滑石粉、4kg高岭土、4kg的云母粉，搅拌30分钟后，研磨分散至细度为25μm，过滤出料，即得甲组分。
(3)高密度钨合金耐湿热防腐面漆乙组份的制备：在搅拌状态下向拉缸中加入NCO质量含量为16.8％的HDI三聚体92kg、8kg的丁酮、0.13kg的二月桂酸二丁基锡，搅拌20分钟后，过滤出料，即得乙组分。
在使用过程中，先将钨合金表面用无水乙醇擦拭干净。将清洗干净的钨合金先浸入高密度钨合金耐湿热防腐底漆中，30分钟后取出晾干24小时。按照甲组分：乙组分的质量比为100︰15，将高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲乙组份混合均匀，之后进行面漆的涂装。面漆涂装两道，涂层厚度控制在80微米。
实施例3：
(1)高密度钨合金耐湿热防腐底漆的制备：在反应釜中加入60kg异丙醇和36kg的软化水，加入0.5kg的醋酸，经测试pH值约5。升温至55℃±2℃，在搅拌下，用时1小时缓慢加入十三氟辛基三乙氧基硅烷2kg，加入完毕后在此温度下保温反应8小时，制得高密度钨合金耐湿热防腐底漆。
(2)高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲组份的制备：在反应釜中加入20kg的环己酮、5kg的丁酮，升温至回流状态，分三次加入25kg的环氧树脂609，回流状态保温2小时，制得环氧树脂溶液。制备搅拌状态下向环氧树脂溶液中依次加入0.6kg的分散剂BYK-110、0.2kg流平剂BYK-320、12kg的环己酮、4kg的丁酮、15kg柠檬黄、10kg钛白粉、6kg滑石粉、4kg高岭土、4kg的云母粉，搅拌30分钟后，研磨分散至细度为28μm，过滤出料，即得甲组分。
(3)高密度钨合金耐湿热防腐面漆乙组份的制备：在搅拌状态下向拉缸中加入NCO质量含量为23％的HDI三聚体85kg、15kg的醋酸丁酯、0.1kg的二月桂酸二丁基锡，搅拌25分钟后，过滤出料，即得乙组分。
在使用过程中，先将钨合金表面用无水乙醇擦拭干净。将清洗干净的钨合金先浸入高密度钨合金耐湿热防腐底漆中，30分钟后取出晾干24小时。按照甲组分：乙组分的质量比为100︰20，将高密度钨合金耐湿热防腐面漆甲乙组份混合均匀，之后进行面漆的涂装。面漆涂装两道，涂层厚度控制在90微米。
对比例1：
除了将实施例1中的环氧树脂607替换为四氟乙烯基树脂GK507和环氧树脂E-51按质量比6.5:3.5混合而成的混合物，其它与实施例1相同。
对比例2：
除了将实施例1中的环氧树脂607替换为环氧树脂E-51，其它与实施例1相同。
实施效果
对实施例1-3和对比例1-2中的经涂装后的钨合金进行耐湿热性能测试(GJB150湿热试验)。测试结果如下：