包括聚硫化物腐蚀抑制剂的涂层组合物的制作方法

本公开涉及腐蚀抑制性涂层组合物、涂覆基材的方法和经涂覆的基材。

背景技术：

1、由于多种原因，涂层被应用于电器、汽车、飞机等，最显著的原因是美观、防腐和/或增强性能，如耐久性以及防止物理损害。为了改善金属基材的耐腐蚀性，可以在施涂于基材的涂层中使用腐蚀抑制剂。然而，考虑到健康和环境问题，不断发展的政府法规已导致涂层组合物中某些腐蚀抑制剂和其它添加剂被逐步淘汰，这使得生产有效的涂层组合物具有挑战性。

2、期望提供使用从健康和环境角度可接受的腐蚀抑制剂来证明期望的耐腐蚀水平的合适的涂层组合物。

技术实现思路

1、本公开提供了一种涂层组合物，其包括成膜粘合剂以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂作为溶液在基材之上测量的钝化窗口值大于在同一基材之上测试的不含所述腐蚀抑制剂的溶液的钝化窗口值，如根据钝化窗口测试方法(passive window test method)测量的，并且所述聚硫化物腐蚀抑制剂作为溶液在基材之上测量的极化电阻(rp)大于在同一基材之上测试的不含所述腐蚀抑制剂的溶液的极化电阻(rp)，如根据线性极化电阻测试方法(linear polarizationresistance test method)测量的。

2、本公开还提供了一种涂层组合物，其包括成膜粘合剂，以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂，所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括结构(i)：

3、

4、其中每个x1独立地包括s、n或ch；每个r1独立地包括烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环或环烷基，或者与x1一起形成杂芳基或杂环结构；当x1为n时，x包括c，或者当x1为s或ch时，x包括n；当x为c或n时，每个r2独立地包括氢或烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环或环烷基，并且当x为s时，r2不存在；并且n为1至10，如1至9、如1至8、如1至7、如1至6、如1至5、如1至4、如1至3、如1至2的整数。

5、本公开进一步涉及一种金属基材，其至少部分涂覆有涂层，所述涂层包括成膜粘合剂以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂。

6、本公开还涉及一种涂层，其包括成膜粘合剂以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂。

7、本公开进一步涉及一种多层经涂覆金属基材，其包括：(a)金属基材；(b)第一涂层，所述第一涂层存在于所述金属基材的至少一部分上；以及(c)第二涂层，所述第二涂层存在于所述第一涂层的至少一部分上，其中所述第一涂层、所述第二涂层或两个层都包括成膜粘合剂以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂。

8、本公开还涉及一种用于涂覆基材的方法，所述方法包括将包括成膜粘合剂和腐蚀抑制剂的涂层组合物施涂到所述基材的至少一部分上，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂。

技术特征：

1.一种涂层组合物，其包括：

2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂在2024-t3铝合金基材之上的钝化窗口大于28mv，如大于40mv、如大于60mv、如大于75mv、如大于100mv、如大于125mv、如大于150mv、如大于160mv、如大于175mv，如根据所述钝化窗口测试方法测量的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂在2024-t3铝合金基材之上的极化电阻(rp)大于28±6kω*cm2，如大于28kω*cm2、如大于40kω*cm2、如大于50kω*cm2、如大于60kω*cm2、如大于70kω*cm2、如大于75kω*cm2、如大于90kω*cm2、如大于100kω*cm2，如根据所述线性极化电阻测试方法测量的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括结构(i)：

5.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(ii)：

6.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(iii)：

7.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中每个r1和r2独立地包括具有不超过六个碳原子的烷基。

8.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(iv)：

9.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(v)：

10.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(vi)：

11.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(vii)：

12.根据权利要求11所述的涂层组合物，其中：

13.一种涂层组合物，其包括：

14.根据权利要求13所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(ii)：

15.根据权利要求13和14中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(iii)：

16.根据前述权利要求13至15中任一项所述的涂层组合物，其中每个r1和r2独立地包括具有不超过六个碳原子的烷基。

17.根据前述权利要求13至16中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(iv)：

18.根据前述权利要求13至17中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(v)：

19.根据前述权利要求13至18中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(vi)：

20.根据前述权利要求13至19中任一项中任一项所述的涂层组合物，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂包括二硫化物腐蚀抑制剂，所述二硫化物腐蚀抑制剂包括结构(vii)：

21.根据权利要求20所述的涂层组合物，其中：

22.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂仅包括一个聚硫化物键。

23.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂是非环状化合物。

24.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中基于所述涂层组合物的总树脂固体重量，所述聚硫化物腐蚀抑制剂以1重量％至50重量％，如3重量％至40重量％、如5重量％至35重量％、如7重量％至30重量％、如9重量％至25重量％、如10重量％至20重量％的量存在。

25.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是可电沉积的涂层组合物。

26.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述成膜粘合剂包括含离子盐基团的成膜聚合物。

27.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述成膜粘合剂包括含阳离子盐基团的成膜聚合物，其中所述含阳离子盐基团的成膜聚合物包括醇酸树脂、丙烯酸、聚环氧化物、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚醚或聚酯聚合物，或者其中所述成膜粘合剂包括含阴离子盐基团的成膜聚合物，其中所述含阴离子盐基团的成膜聚合物包括磷酸化聚环氧化物或磷酸化丙烯酸聚合物。

28.根据前述权利要求中任一项中任一项所述的涂层组合物，其中所述粘合剂进一步包括固化剂，其中所述固化剂包括至少部分封端的聚异氰酸酯、氨基塑料树脂、酚醛塑料树脂或其任何组合。

29.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述固化剂包括高分子量挥发性基团。

30.根据权利要求29所述的涂层组合物，其中所述高分子量挥发性基团占所述成膜粘合剂的5重量％至50重量％。

31.根据前述权利要求中任一项中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物是水性或溶剂性涂层组合物。

32.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述成膜粘合剂组分包括(a)有机树脂组分；以及(b)固化剂组分。

33.根据权利要求32所述的涂层组合物，其中所述有机树脂组分包括具有环氧化物官能团的聚合物，并且所述固化剂组分包括包含氨基官能团的交联剂。

34.根据权利要求32和33中任一项所述的涂层组合物，其中所述有机树脂组分包括具有羟基官能团的聚合物，并且所述固化剂组分包括包含异氰酸基官能团的交联剂。

35.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其进一步包括第二腐蚀抑制剂。

36.根据权利要求35所述的涂层组合物，所述第二腐蚀抑制剂包括无机腐蚀抑制剂。

37.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含无机腐蚀抑制剂。

38.根据前述权利要求中任一项中任一项所述的涂层组合物，其进一步包括第二腐蚀抑制剂，所述第二腐蚀抑制剂包括mgo。

39.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含唑、噁唑、噻唑、噻唑啉、咪唑、二唑、中氮茚、三嗪、四唑和/或甲苯三唑。

40.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述腐蚀抑制剂不含与所述成膜粘合剂的官能团具有反应性的官能团。

41.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含任何包括能够在固化期间与所述成膜粘合剂的组分具有反应性的官能团的腐蚀抑制剂。

42.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含通过库仑引力(coulomb attraction)与吡啶、吡咯、咪唑或其混合物离子配对的金属化阴离子。

43.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(i)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

44.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(ii)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

45.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(iii)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

46.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(iv)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

47.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(v)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

48.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(vi)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

49.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含具有结构(vii)的聚硫化物腐蚀抑制剂中的一者或多者：

50.根据权利要求49所述的涂层组合物，其中：

51.根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物和/或所述腐蚀抑制剂基本上不含、大体上不含或完全不含1-甲基-1,2,3-三唑、1-苯基-1,2,3-三唑、4-甲基-2-苯基-1,2,3-三唑、1-苄基-1,2,3-三唑、1-苯甲酰胺基-4-甲基-1,2,3-三唑、1-甲基-1,2,4-三唑、1,3-二苯基-1,2,4-三唑、1-苯基-1,2,4-三唑-5-酮、1-甲基-苯并三唑、甲基-1-苯并三唑甲酸酯、苯并噻唑、1-苯基-4-甲基咪唑和/或1-(对甲苯基)-4-甲基咪唑。

52.一种金属基材，其至少部分涂覆有涂层，所述涂层沉积有根据前述权利要求中任一项所述的涂层组合物。

53.根据权利要求52所述的金属基材，其中所述涂层直接粘附至所述金属基材，而在所述金属基材与所述涂层之间没有中间涂层。

54.根据权利要求52或53所述的金属基材，其中所述金属基材包括铝或铝合金。

55.根据权利要求52至54中任一项所述的金属基材，其中所述金属基材是包覆的或不包覆的，并且如果包覆，则包覆层可与所述金属基材相同或不同。

56.根据权利要求52至55中任一项所述的金属基材，其中所述金属基材是包覆的铝合金，并且其中所述包覆层是铝。

57.根据权利要求52至56中任一项所述的金属基材，其中所述金属基材是飞行器部件。

58.一种涂层，其由根据权利要求1至51中任一项所述的涂层组合物沉积而成。

59.一种多层经涂覆金属基材，其包括：(a)金属基材；(b)第一涂层，所述第一涂层存在于所述金属基材的至少一部分上；以及(c)第二涂层，所述第二涂层存在于所述第一涂层的至少一部分上，其中所述第一涂层、所述第二涂层或两个层都包括根据权利要求58所述的涂层。

60.根据权利要求59所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第一涂层直接粘附至所述金属基材，而在所述金属基材与所述第一涂层之间没有中间涂层。

61.根据权利要求59和60中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述金属基材包括铝和/或铝合金，如2000、6000或7000系列铝，其中2024、7075、6061是特定实例。

62.根据权利要求59至61中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述金属基材是包覆的或不包覆的，并且如果包覆，则包覆层可包括与所述金属基材相同或不同的材料。

63.根据权利要求59至62中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述金属基材是包覆的铝合金，并且其中所述包覆层是铝。

64.根据权利要求59至63中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述金属基材飞行器部件。

65.根据权利要求59至64中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第二涂层的成膜粘合剂包括含氟聚合物和/或聚氨酯。

66.根据权利要求59至65中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第一涂层是底漆，并且所述第二涂层是顶涂层。

67.根据权利要求59至66中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第一涂层是着色底漆，并且所述第二涂层是透明涂层。

68.根据权利要求59至67中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第一涂层的成膜粘合剂包括环氧树脂和胺，并且所述第二涂层的成膜粘合剂包括聚氨酯或环氧树脂。

69.根据权利要求59至68中任一项所述的多层经涂覆金属基材，其中所述第一涂层进一步包括mgo。

70.一种用于涂覆基材的方法，所述方法包括将根据权利要求1至51中任一项所述的涂层组合物施涂到所述基材的至少一部分上。

71.根据权利要求70所述的方法，其中所述方法包括将所述涂层组合物电泳式地施涂到所述基材的至少一部分上。

72.根据权利要求71所述的方法，其中所述方法包括通过浸渍、浸没、喷涂、间歇喷涂、浸渍后喷涂、喷涂后浸渍、刷涂、辊涂或其任何组合来施涂所述涂层组合物。

73.根据前述权利要求70至72中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括至少部分地固化施涂的涂层组合物，以在所述基材上形成至少部分固化的涂层。

技术总结
本公开涉及一种涂层组合物，其包括成膜粘合剂以及腐蚀抑制剂，所述腐蚀抑制剂包括聚硫化物腐蚀抑制剂，其中所述聚硫化物腐蚀抑制剂作为溶液在基材之上测量的钝化窗口值大于在同一基材之上测试的不含所述腐蚀抑制剂的溶液的钝化窗口值，如根据钝化窗口测试方法测量的，并且所述聚硫化物腐蚀抑制剂作为溶液在基材之上测量的极化电阻(Rp)大于在同一基材之上测试的不含所述腐蚀抑制剂的溶液的极化电阻(Rp)，如根据线性极化电阻测试方法测量的。

技术研发人员：E·A·弗拉尔,M·E·菲尔里克,C·A·达科,S·G·麦奎恩,J·R·小耶特,C·J·希尔斯,J·J·马丁,M·L·C·利姆
受保护的技术使用者：PRC-迪索托国际公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15