°C预烘9分钟，使涂液水分蒸发，流平均匀;预烘后在335°C马弗 炉中烧结28分钟;烧结后取出工件按上述同样的步骤进行涂覆、预烘、烧结得到Al 2O3纳米颗 粒增强无铬达克罗防腐涂层。
[0072] 将本实施例所得涂层采用中性盐雾试验箱测试其耐蚀性能，用金相显微镜或扫描 电子显微镜测试涂层厚度，用涂-4杯粘度仪测试涂料粘度，用HXS-1000A显微维氏硬度计测 试涂层硬度;测试结果见表3。
[0073] 表3实施例3所得Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料和涂层的性能测试结果
[0075] 实施例4
[0076] 涂料
[0077] 一种Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其制备方法包括以下步骤：
[0078] 1)金属浆料的配制：按配比称取3.825kg片状锌粉、0.775kg片状铝粉、4.3kg润湿 剂(聚乙二醇400)和100g分散剂(0P-10)，用称取的润湿剂将片状锌粉和片状铝粉充分润湿 并搅拌均匀，得混合液I，用适量水溶解分散剂，随后把所得分散剂水溶液加入混合液I中， 室温均匀搅拌6~IOh，得金属浆料；
[0079] 2)改性Al2O3纳米颗粒的制备:将150g硅烷偶联剂AC-66在水中水解，然后加入300g AI2O3纳米颗粒，再加入150g乳化分散剂0P-10,待纳米颗粒充分分散后再超声15~20min，最 后进行过滤、烘干，得所述改性Al2O3纳米颗粒；
[0080] 3)无铬钝化液的配制：按配比称取0.9kg钼酸钠、0.5kg硼酸、0.4kg硅烷偶联剂 (AC-66)和0.2g稀土材料(硝酸铺)并混合均勾，加入6.51^水后在30~40°(3下勾速磁力搅拌 40~50min，即得无络钝化液；
[0081] 4)涂料配制：将所得金属浆料和无铬钝化液倒入聚乙烯桶中混合均匀后匀速搅 拌，加入改性Al 2O3纳米颗粒、增稠剂羟乙基纤维素(HEC)120g以及消泡剂异辛醇20g，控制混 合液的PH为6.0~8.5，浸涂粘度为30~80s，搅拌7.6小时后放置于38°C水浴锅中静置Ih，BP 得Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，备用。
[0082] 涂层
[0083] 将本实施例所得Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料进行涂层制备，具体步骤 如下:将工件用无水乙醇超声清洗30分钟，取出风干后进行表面喷砂备用;将工件浸入配好 的Al 2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料中13s，取出后放入甩涂机中以500rad/s的速度 正甩17s再以同样的转速反甩17s;将工件取出用毛刷轻轻刷去少量多余的涂液，待表面涂 液干燥后放入干燥箱中ll〇°C预烘13分钟，使涂液水分蒸发，流平均匀;预烘后在340°C马弗 炉中烧结20分钟;烧结后取出工件按上述同样的步骤进行涂覆、预烘、烧结得到Al 2O3纳米颗 粒增强无铬达克罗防腐涂层。
[0084] 将本实施例所得涂层采用中性盐雾试验箱测试其耐蚀性能，用金相显微镜或扫描 电子显微镜测试涂层厚度，用涂-4杯粘度仪测试涂料粘度，用HXS-1000A显微维氏硬度计测 试涂层硬度;测试结果见表4。
[0085]表4实施例4所得Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料和涂层的性能测试结果
[0087] 上述结果表明：所得Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料的性能稳定，制备的 涂层在外观和耐腐蚀性能上接近于达克罗水平，且硬度与一般的无铬达克罗涂层相比有较 大的提高，可改善其耐磨性能，整体上摒弃达克罗涂层中有害的Cr 6+，实现了清洁生产。
[0088] 显然，上述实例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于 所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变 动。这里无需也无法对所有的实施方案予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动 仍处于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其特征在于，各原料所占质量含量为： 金属浆料50~55%、无铬钝化液42~48%、改性Al 2〇3纳米颗粒1~2%、助剂0.5~1%。2. 根据权利要求1所述的Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其特征在于，所述的 金属浆料由片状铝粉、片状锌粉、润湿剂和分散剂混合而成，其中片状铝粉和片状锌粉的质 量比为1:(4.5~5.5)，所述润湿剂为聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种或两种按任意配 比的混合物，其添加量占金属浆料总质量的40~50% ;分散剂为乳化分散剂，其添加量占金 属浆料总质量的1~2 %。3. 根据权利要求1所述的Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其特征在于，所述无 铬钝化液中各组分所占质量百分比为:钼酸钠10~15 %、硼酸5~10%、硅烷偶联剂4~8%、 稀土材料2~5%，其余为水;其中稀土材料为硝酸镧或硝酸铈。4. 根据权利要求1所述的Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其特征在于，所述改 性Al2〇3纳米颗粒的制备方法如下：在搅拌条件下，将硅烷偶联剂溶解于水中，然后加入 Al2〇3纳米颗粒，再加入乳化分散剂，其中，娃烷偶联剂、乳化分散剂均占 Al2〇3纳米颗粒质量 的40~50%，待纳米颗粒充分分散后再超声分散15~20min，再经过滤、烘干得改性Al 2〇3纳 米颗粒。5. 根据权利要求1所述的Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，其特征在于，所述助 剂由增稠剂和消泡剂以（5.5~6.5):1的质量比混合而成，其中增稠剂为羟乙基纤维素；消 泡剂为异辛醇。6. 权利要求1~5任一项所述Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤： 1) 金属浆料的配制：按配比称取片状锌粉、片状铝粉、润湿剂和分散剂，用润湿剂把片 状锌粉和片状铝粉充分润湿并搅拌均匀，得混合液I，用水溶解分散剂，随后把所得分散剂 水溶液加入混合液I中，室温均匀搅拌6~10h，得金属浆料； 2) 改性Ah〇3纳米颗粒的制备： 将硅烷偶联剂AC-66在水中水解，然后加入Al2〇3纳米颗粒，再加入乳化分散剂，待纳米 颗粒充分分散后再超声15~20min，最后进行过滤、烘干，得所述改性Al2〇3纳米颗粒； 3) 无铬钝化液的配制：按配比称取钼酸钠、硼酸、硅烷偶联剂和稀土材料并混合均匀， 加入水后在30~40°C下勾速磁力搅拌40~50min，即得无络钝化液； 4) 涂料配制：按配比称取各原料，各原料所占质量含量为金属浆料50~55%、无铬钝化 液42~48%、改性Al2〇3纳米颗粒1~2%、助剂0.5~1% ;将称取的金属浆料和无铬钝化液混 合并加入改性Al2〇3纳米颗粒和助剂，得混合液II，进行磁力搅拌6~8h，控制混合液II的PH 为6.0~8.5，喷涂粘度为20~60s或浸涂粘度为30~80s ;然后置于38~40°C的水浴锅中静 置1~1.5h，即得混匀稳定的Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料。7. -种Al2〇3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂层，其特征在于，包括以下方法制备的产 品： 1) 基材工件预处理:将基材工件进行除油脱脂和/或除锈除毛刺处理； 2) 涂覆:采用权利要求1~6任一项所述的或权利要求7所述制备方法制得的AI2O3纳米 颗粒增强的无铬锌铝涂料;将经步骤1)预处理的基材工件浸入Al 2〇3纳米颗粒增强的无铬锌 铝涂料中10~15s，然后以450~550rad/s的转速正甩15~20s，再以450~550rad/s的转速 反甩15~20s，甩完后检查试样并用毛刷刷平； 3) 预烘:待工件表面的涂液开始干燥时，在100~150°C温度下预烘8~15min，使涂液水 分蒸发，流平均匀； 4) 烧结:将预烘所得产品置于300~340°C下进行烧结，烧结时间为20~40min; 5) 重复步骤2)、3)和4)，依次进行第二次涂覆、预烘和烧结，得Al2〇3纳米颗粒改性的无 铬锌铝涂层。
【专利摘要】本发明公开了一种Al2O3纳米颗粒增强无铬达克罗防腐涂料，各原料所占质量含量为：金属浆料50～55％、无铬钝化液42～48％、改性Al2O3纳米颗粒1～2％、助剂0.5～1％。本发明选用钼酸钠、硼酸、稀土材料以及硅烷偶联剂取代铬酐作为无铬钝化液，具有较好的耐腐蚀性能，环境友好；并结合改性Al2O3纳米颗粒，使其分散于涂料中，可有效提高涂层硬度、抗磨损能力和防腐蚀性能；制备的涂料性能稳定，涂层表面光滑平整，且具有金属光泽，硬度高且耐磨及耐腐蚀性能优异。
【IPC分类】C09D7/12, C09D1/00, C09D5/10
【公开号】CN105542540
【申请号】CN201610030583
【发明人】朱春东, 梅嘉容, 李邦
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月15日