一种镁铝金属涂层组合物及制备方法
1.技术领域
2.本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种镁铝金属涂层组合物及制备方法。
[0003]
背景技术：
[0004]
铝合金密度低，但强度比较高，可加工成各种材料，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，使用广泛。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。铝镁金属间化合物具有良好的耐腐蚀性，从而可使得铝镁金属间化合物应用到涂料领域，可对基材进行良好的保护。
[0005]
但现有的镁铝金属涂层组合物在涂抹到基体表面由于流平时间不够，溶剂挥发过快，易导致涂层表面出现圆形点状不规则凸起，使得触感粗糙，不便于使用。
[0006]
技术实现要素：
[0007]
本发明的目的在于提供一种镁铝金属涂层组合物及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0008]
为实现上述目的，本发明提供一种镁铝金属涂层组合物，包括以下组分：铝、镁、改性环氧树脂、改性酚醛树脂、消泡剂、偶联剂、固化剂、填料。优选地，包括以下重量份的组分：铝60
‑
80份、镁10
‑
30份、改性环氧树脂10
‑
30份、改性酚醛树脂20
‑
40份、消泡剂0.6
‑
0.8份、偶联剂8
‑
12份、固化剂2
‑
4份、填料20
‑
40份。
[0009]
优选地，包括以下重量份的组分：铝65
‑
80份、镁15
‑
30份、改性环氧树脂15
‑
30份、改性酚醛树脂25
‑
40份、消泡剂0.65
‑
0.8份、偶联剂9
‑
12份、固化剂2.5
‑
4份、填料25
‑
40份。
[0010]
优选地，包括以下重量份的组分：铝65
‑
75份、镁15
‑
25份、改性环氧树脂15
‑
25份、改性酚醛树脂25
‑
35份、消泡剂0.65
‑
0.75份、偶联剂9
‑
11份、固化剂2.5
‑
3.5份、填料25
‑
35份。
[0011]
上述一种镁铝金属涂层组合物的制备方法，包括以下步骤：使得铝和镁过筛，将过筛后的铝、镁和偶联剂按照比例进行混合，使得铝和镁与偶联剂充分混合，在60
‑
80℃下反应40
‑
60min，得到预备料；使得预备料在120
‑
140℃，3
‑
4mpa下反应20
‑
30min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理6
‑
8min，使得激光扫描速度为1
‑
3mm/s，激光辐射功率密度为4
‑6×
106，得到a组分；将改性环氧树脂和改性酚醛树脂进行搅拌混合，使得其在80
‑
100℃下反应30
‑
40min，然后将固化剂、填料和a组分放入其中进行搅拌混合，搅拌均匀后，加入消泡剂，继续搅拌15
‑
20min，即可得到产品。
[0012]
优选地，所述改性环氧树脂的制备方法如下：使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，采用超声混合6
‑
8min，然后在80
‑
100℃下反应40
‑
60min，即可得到改性环氧树脂。
[0013]
优选地，所述改性环氧树脂的制备方法如下：使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的4
‑
6倍，混合均匀，然后使得温度在80
‑
90℃下反应60
‑
80min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0014]
综上所述，由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本发明提供了一种镁铝金属涂层组合物及制备方法，本发明实施例通过聚丙烯酸酯对环氧树脂进行改性使得环氧树脂在具有高粘度的基础上具有良好的润湿性，可使得涂料便于润湿粘附在基材表面；本发明实施例通过聚硅氧烷对酚醛树脂进行改性，可降低酚醛树脂的表面张力，从而使得其具有良好的流平性，由于环氧树脂与酚醛树脂之间互溶，则可使得改性环氧树脂和改性酚醛树脂进行混合改性，则可使得本发明实施例中得到的金属涂层组合物具有良好的润湿性和流平性，则降低了金属涂层组合物在基体表面的表面张力，利于金属涂层组合物流动，从而利于金属涂层组合物在基体表面的流平，避免出现凸起。
[0015]
具体实施方式
[0016]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]
现有的镁铝金属涂层组合物在涂抹到基体表面由于流平时间不够，溶剂挥发过快，易导致涂层表面出现圆形点状不规则凸起，使得触感粗糙，不便于使用。本发明实施例中得到的金属涂层组合物具有良好的润湿性和流平性，则降低了金属涂层组合物在基体表面的表面张力，利于金属涂层组合物流动，从而利于金属涂层组合物在基体表面的流平，避免出现凸起。
[0018]
实施例1使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.4，采用超声混合6min，然后在80℃下反应40min，即可得到改性环氧树脂。
[0019]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的4倍，混合均匀，然后使得温度在80℃下反应60min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0020]
使得铝和镁过150目筛，将过筛后的60g、镁10g和偶联剂8g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在60℃下反应40min，得到预备料；使得预备料在120℃，3mpa下反应20min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理6min，使得激光扫描速度为1mm/s，激光辐射功率密度为4
×
106，得到a
组分；将改性环氧树脂10g和改性酚醛树20g脂进行搅拌混合，使得其在80℃下反应30min，然后将固化剂2g、填料20g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用碳酸钙，搅拌均匀后，加入消泡剂0.6g，继续搅拌15min，即可得到产品。
[0021]
实施例2使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.45，采用超声混合7min，然后在90℃下反应50min，即可得到改性环氧树脂。
[0022]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的5倍，混合均匀，然后使得温度在85℃下反应70min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0023]
使得铝和镁过200目筛，将过筛后的铝65g、镁15g和偶联剂9g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在70℃下反应50min，得到预备料；使得预备料在130℃，3.5mpa下反应25min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理7min，使得激光扫描速度为2mm/s，激光辐射功率密度为5
×
106，得到a组分；将改性环氧树脂15g和改性酚醛树25g脂进行搅拌混合，使得其在90℃下反应35min，然后将固化剂2.5g、填料25g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用滑石粉，搅拌均匀后，加入消泡剂0.65g，继续搅拌18min，即可得到产品。
[0024]
实施例3使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.4，采用超声混合7min，然后在90℃下反应50min，即可得到改性环氧树脂。
[0025]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的5倍，混合均匀，然后使得温度在85℃下反应70min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0026]
使得铝和镁过200目筛，将过筛后的铝70g、镁20g和偶联剂10g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在70℃下反应50min，得到预备料；使得预备料在130℃，3.5mpa下反应25min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理7min，使得激光扫描速度为2mm/s，激光辐射功率密度为5
×
106，得到a组分；将改性环氧树脂20g和改性酚醛树30g脂进行搅拌混合，使得其在90℃下反应35min，然后将固化剂3g、填料30g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用高岭土，搅拌均匀后，加入消泡剂0.7g，继续搅拌18min，即可得到产品。
[0027]
实施例4使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.6，采用超声混合8min，然后在100℃下反应60min，即可得到改性环氧树脂。
[0028]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：
0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的6倍，混合均匀，然后使得温度在90℃下反应80min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0029]
使得铝和镁过200目筛，将过筛后的铝75g、镁25g和偶联剂11g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在80℃下反应60min，得到预备料；使得预备料在140℃，4mpa下反应30min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理8min，使得激光扫描速度为3mm/s，激光辐射功率密度为6
×
106，得到a组分；将改性环氧树脂25g和改性酚醛树35g脂进行搅拌混合，使得其在100℃下反应40min，然后将固化剂3.5g、填料35g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用碳酸钙，搅拌均匀后，加入消泡剂0.75g，继续搅拌20min，即可得到产品。
[0030]
实施例5使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.4，采用超声混合8min，然后在100℃下反应60min，即可得到改性环氧树脂。
[0031]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的6倍，混合均匀，然后使得温度在90℃下反应80min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0032]
使得铝和镁过200目筛，将过筛后的铝80g、镁30g和偶联剂12g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在80℃下反应60min，得到预备料；使得预备料在140℃，4mpa下反应30min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理8min，使得激光扫描速度为3mm/s，激光辐射功率密度为6
×
106，得到a组分；将改性环氧树脂25g和改性酚醛树35g脂进行搅拌混合，使得其在100℃下反应40min，然后将固化剂3.5g、填料35g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用碳酸钙，搅拌均匀后，加入消泡剂0.75g，继续搅拌20min，即可得到产品。
[0033]
实施例6使得环氧树脂与聚丙烯酸酯混合，环氧树脂与聚丙烯酸酯之间的质量比为1：0.5，采用超声混合7min，然后在90℃下反应50min，即可得到改性环氧树脂。
[0034]
使得酚醛树脂和聚硅氧烷放入乙醇中，酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.2，使得乙醇的量为酚醛树脂和聚硅氧烷总质量之和的5倍，混合均匀，然后使得温度在85℃下反应70min，然后通过减压蒸馏回收乙醇，即可得到改性环氧树脂。
[0035]
使得铝和镁过200目筛，将过筛后的铝70g、镁20g和偶联剂10g进行混合，使得铝和镁浸与偶联剂充分混合，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，在70℃下反应50min，得到预备料；使得预备料在130℃，3.5mpa下反应25min后，进行激光处理，在进行激光处理的同时进行搅拌，激光处理7min，使得激光扫描速度为2mm/s，激光辐射功率密度为5
×
106，得到a组分；将改性环氧树脂20g和改性酚醛树30g脂进行搅拌混合，使得其在90℃下反应35min，然后将固化剂3g、填料30g和a组分放入其中进行搅拌混合，所述固化剂为乙烯基三
胺，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种，本实施例采用高岭土，搅拌均匀后，加入消泡剂0.7g，继续搅拌18min，即可得到产品。
[0036]
实施例7本实施例7与实施例6的制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述改性酚醛树脂中酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.25。
[0037]
实施例8本实施例7与实施例6的制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述改性酚醛树脂中酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.3。
[0038]
实施例9本实施例7与实施例6的制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述改性酚醛树脂中酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.35。
[0039]
实施例10本实施例7与实施例6的制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述改性酚醛树脂中酚醛树脂和聚硅氧烷之间的质量比为1：0.4。
[0040]
对比例1本对比例1与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例1中的并未对环氧树脂进行改性处理，其余步骤均与实施例8相同。
[0041]
对比例2本对比例2与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例2中的并未对酚醛树脂进行改性处理，其余步骤均与实施例8相同。
[0042]
对比例3本对比例3与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例3中的并未添加环氧树脂，其余步骤均与实施例8相同。
[0043]
对比例4本对比例4与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例4中的并未添加酚醛树脂，其余步骤均与实施例8相同。
[0044]
对比例5本对比例5与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例5中的并未添加环氧树脂，且未对酚醛树脂进行改性，其余步骤均与实施例8相同。
[0045]
对比例6本对比例6与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例6中的并未添加酚醛树脂，且未对环氧树脂进行改性，其余步骤均与实施例8相同。
[0046]
对比例7本对比例7与实施例8的制备方法部分相同，其不同之处在于，本对比例7中的并未添加改性环氧树脂和改性酚醛树脂，其余步骤均与实施例8相同。
[0047]
将上述实施例和对比例所制备得到的产品分别均匀涂覆在素碳钢的表面，使得涂层厚度为6mm，然后进行烘干，观察涂层表面是否有凸起，结果如表1所示，以0
‑
0.1mm高的凸起为微小凸起，0.1
‑
0.3高的凸起为一般凸起，>0.3高度的凸起为严重凸起。
[0048]
参考美国国家标准anst/astmd3359
‑
87《用胶带试验测定附着力》，规定了在上述
素碳钢的涂层上划x及划6条正交切口的格子图形法，将胶带贴在切口上撕下后评定附着力。结果分0
‑
5级，0级最好，完好无损，结果如表1所示。
[0049]
表1组别是否有凸起附着力等级/级实施例1无凸起0实施例2无凸起0实施例3无凸起0实施例4无凸起0实施例5无凸起0实施例6无凸起0实施例7无凸起0实施例8无凸起0实施例9无凸起0实施例10无凸起0对比例1微小凸起0对比例2微小凸起0对比例3一般凸起1对比例4一般凸起1对比例5一般凸起2对比例6一般凸起2对比例7严重凸起4由表1可知，通过对环氧树脂的改性和对酚醛树脂的改性有效的提高了金属涂层组合物的流动性，充分的避免了涂层表面产生凸起。
[0050]
综上所述：本发明提供了一种镁铝金属涂层组合物及制备方法，本发明实施例通过聚丙烯酸酯对环氧树脂进行改性使得环氧树脂在具有高粘度的基础上具有良好的润湿性，可使得涂料便于润湿粘附在基材表面；本发明实施例通过聚硅氧烷对酚醛树脂进行改性，可降低酚醛树脂的表面张力，从而使得其具有良好的流平性，由于环氧树脂与酚醛树脂之间互溶，则可使得改性环氧树脂和改性酚醛树脂进行混合改性，则可使得本发明实施例中得到的金属涂层组合物具有良好的润湿性和流平性，则降低了金属涂层组合物在基体表面的表面张力，利于金属涂层组合物流动，从而利于金属涂层组合物在基体表面的流平，避免出现凸起。
[0051]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0052]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。