专利名称：钕铁硼永磁材料涂装涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂料涂装，特别是涉及稀土永磁材料涂装用新涂料。
背景技术：
钕铁硼永磁材料作为稀土永磁材料最主要、最重要产品20年来给永磁产业带来了急剧的变化，但是烧结钕铁硼为粉末冶金材料，易失效，必须进行防护处理。此处理要维护其长期使用稳定性。其现有维护处理有电镀、电泳、真空沉积和涂料涂装等。其中以电镀、电泳居多，但这两种方法严重污染环境，保护寿命也短(约3～5年)。为了取代它们，近年来出现了对环境更友好的、耐蚀性更高的涂层保护方法。但是，现有涂层保护方法，例如，环氧树脂涂层要用有机溶剂，涂层附着力不高，耐温耐氧化性能较差，在湿热环境中易脱落。有的采用气相沉积对二甲苯或真空沉积铝，其效率低、成本高。
发明目的本发明的目的在于提出一种对环境更友好，比有机涂料性能更好的涂装涂料。
具体方案为了达到本发明的以上目的，本发明提出了以无机物为主要成分的无机涂料。其基本组成包括金属微粉或微鳞片10～60(重量)％、耐腐蚀无机物20～40(重量)％、防锈添加剂、各种助剂5～20(重量)％、稀释剂1～10(重量)％、其余溶剂水。
金属微粉或微鳞片可以是锌微粉、锌鳞片或铝微粉或铝鳞片，也可以是锌和铝的合金微粉，或其三者的混合物。还可以加入一些其它更为活泼的金属微粉。锌有其独特的特点，其标准电极电位为(-0.76V)，较铁(-0.44V)为活泼，是最重要的电化学防锈颜料，锌可以被熔融并加工净化成细颗粒的高纯度锌粉。涂膜在受到侵蚀时，锌粉作为阳极先受到腐蚀，基材钢铁为阴极，受到阴极保护，锌粉在保护过程中以很慢速度逐渐被消耗，富锌涂层的锈蚀不会从损伤处向周围扩散。
耐腐蚀无机物可以从硅酸盐、磷酸盐中选择，例如硅酸锂水溶液(锂水玻璃)、也可以为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂和硅溶胶或多聚磷酸盐。
要添加分散剂、消泡剂、增稠剂等各种助剂。防锈添加剂可以是亚硝酸盐，有机硅化合物和有机膦化合物。稀释剂可以为乙醇、异丙醇、丙烯酸等有机溶剂，无刺激，挥发性极微，主要起助溶作用。
本发明属于一种双组分涂料，由无机树脂A和金属微粒B混合而成，其配比(重量)为A∶B＝0.5～1比0.5～3，另加各种添加剂，用去离子水稀释。无机树脂A可为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂和硅溶胶或多聚磷酸盐，如锂硅溶胶，六偏磷酸钠。无机树脂在整个涂层中的含量不得少于5～10(重量)％，最好7～8(重量)％。在液体组成物中，不得低于20(重量)％。还混合了增稠剂0.1～1(重量)％水解聚丙烯酰胺，或无机硅化合物。混合了硅烷偶联剂，添加量0.05～0.5(重量)％。
按配比将调配好的增稠剂、分散剂、消泡剂等助剂溶液加入无机树脂如硅溶胶中，搅拌均匀30～60分钟，生成均匀混合物溶液，边搅拌、边缓慢滴加入偶联剂，继续搅拌1～2小时即可。金属微粉B和少量的分散剂通过混料设备，混合均匀。配用时，将B在搅拌下缓慢加入A料中，加完后再搅拌40～90分钟，混合时温度控制在20～40℃。过滤，最后生成混合物。
各组分按比例混合后，可喷涂、刷涂于被保护对象表面。工件的表面在涂装前，需用钢砂、刚玉砂等无油无水无污染的优质磨料进行喷砂或喷丸处理。砂粒度为0.2～1.2mm，刚玉在0.5～1.8mm能产生较好的表面粗糙度效果，喷枪口压力要求6～7bar，有气喷涂时的使用气压0.2MPa～0.4MPa。
喷砂之后，可以用刷子或压缩空气清除表面的灰尘和粘附粒子，为了保证锌粉与钢材表面充分接触，保持良好的导电性，必须对磁体表面进行喷砂处理到Sa 2(ISO8501-11988)。粗糙度达到ISO 8503中的粗中级(G)。粗糙度太低，涂层附着力会降低，增加漆膜龟裂的可能性。处理后的工件表面不得用手触摸。涂装间隔时间最好在4h以内。在刷涂、滚涂时最好每隔10～15分钟搅拌一次，以防止金属微粉沉聚。采用高压无气喷涂时，应配套相应搅拌储罐，并边搅拌边施工。待涂膜充分干燥后(常温25℃，4小时)，能得到表面硬度高(铅笔硬度达到6H以上)，耐磨耐擦刮，户外耐候性好、耐水性，不变色，与钢铁制品表面结合力强，无污染的高耐蚀涂层。
此涂料可采用无气喷涂、有气喷涂、刷涂，以喷涂为最好。其特征在于喷涂时，工件表面温度及环境温度应大于5℃，相对湿度应小于90％，喷涂的最佳干膜厚度为20μm～50μm。采用无气喷涂时，要求配带搅拌储罐，旋转式喷枪枪嘴。
其性能指标为，涂层干膜的锌含量高达90％以上。外观锌灰色；粘度(涂-4杯)20～45S，理论固体含量≥70％，干燥时间(25±1℃，相对湿度65±5％)为表干≤10～30min，实干为24h；厚度15～65μm/道；铅笔硬度为6H；涂层附着力≤1级；耐冲击性为50kg.cm；耐盐雾试验(50μ)≥1000h，耐湿热试验≥1000h；耐高温性≤500℃本发明产品一次涂覆防锈期超过10年，适用于钕铁硼永磁材料长效防腐保护处理。
实施例以下实施例，可进一步说明本发明的特点，但不限制本发明的应用。
实施例1
A料组成钾硅溶胶40(重量)％，水解聚丙烯酰胺(平均分子量500万)0.1(重量)％、四甲氧基硅烷0.05(重量)％、有机硅酮消泡剂0.01(重量)％、亚硝酸钠0.1(重量)％；B料组成锌微粉50％，乙醇2.5％；分别将A料、B料混合均匀，再将B料缓缓分散入A料中，混合时温度控制在30℃以下。分散后过滤，利用该涂料涂覆40×50×10mm的N35钕铁硼稀土永磁材料3.5小时后干燥，表面均匀灰色，膜厚25μm，附着力≤1级，中性盐雾试验≮800h。
实施例2实施例1的A料中钾硅溶胶为30％，用1，2-二甲叉膦酸0.06％代替亚硝酸钠，其他组成含量不变，B料也相同。该涂料涂覆40×50×10mm的N35钕铁硼永磁材料，3小时后干燥，表面均匀灰色，膜厚30μm，附着力≤1级，中性盐雾试验≮1000h。
实施例3实施例2的A料中换为锂硅溶胶为30％，其余组成含量不变。
B料组成，锌微粉35％，锌微鳞片10％，丙烯酸5％；该涂料涂覆40×50×10mm的N35钕铁硼稀土永磁材料，2.5小时后干燥，表面均匀浅灰色，膜厚25μm，附着力≤1级，中性盐雾试验≮1000h。
发明的特点用本发明的涂层技术代替传统的电镀和电泳涂层，大大提高了产品的耐蚀寿命，克服了现有保护方法的质量波动大，难于稳定的问题。本发明的涂层有着良好的经济性和性能比。
本发明的产品优点是(1)具有很好的安全性，它是水性、无毒，不含有机挥发物质，对人体不造成毒害，属环保型涂料，不自燃，施工、储存安全，(2)具有良好的耐磨性，固化后涂层附着力最高可达0级，抗摩擦系数接近一般钢铁，(3)耐腐蚀性，耐碱、耐盐雾、耐湿热性能优良，(4)抗热耐寒性，耐热400℃不会燃烧，耐低温，-20℃无变化，(5)抗污性，干燥后涂膜具有优良的耐水性、耐油性、耐溶剂性，与有机树脂的相容性很好，(6)涂层自身不磁化，无磁屏蔽性影响，(7)长效性，涂层耐用程度10年以上，消除了钕铁硼永磁材料的后顾之忧，因意外撞击或坚硬利器造成涂层破损，裂纹不扩散，周围涂层不剥落，并可进行本体修补，修补料与旧涂层自动结合力很高，与其它防腐涂层层面漆配套性良好。
权利要求
1.一种钕铁硼永磁材料涂装涂料，其特征在于由无机树脂A和金属微粒B混合而成，混合比(重量)为A∶B＝0.5～1比0.5～3，另加各种添加剂，用去离子水稀释。
2.符合权利要求1的一种钕铁硼永磁材料涂装涂料，其特征在于无机树脂A包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅溶胶、多聚磷酸盐。无机树脂A在整个涂层中的含量不得少于5～10(重量)％，最好为7～8(重量)％。在涂料溶液组成中不得低于20(重量)％。
3.符合权利要求1的一种钕铁硼永磁材料涂装涂料，其特征在于A组分中加入了增稠剂0.1～1(重量)％水解聚丙烯酰胺，无机硅化合物，以及0.05～0.5(重量)％硅烷偶联剂。
4.符合权利要求1的一种钕铁硼永磁材料涂装涂料，其特征在于组分B的金属微粉为锌、铝微粉、微鳞片，最好是锌粉、锌鳞片。
全文摘要
提出了一种钕铁硼永磁材料涂装用的以无机物为主要成分的双组分涂料，由无机树脂A和金属微粒B混合而成，另加各种添加剂，用去离子水稀释，对环境友好，涂膜性能高。
文档编号C09D5/00GK1749329SQ20051001886
公开日2006年3月22日 申请日期2005年6月7日 优先权日2005年6月7日
发明者谢锐兵, 韩志忠, 孙华军, 邱华, 倪浩明, 温浚沂 申请人:武汉材料保护研究所