【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于鎂合金處理，涉及一種鎂合金耐腐蝕涂料及其使用方法。
技術(shù)介紹
1、隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，無人設(shè)備與飛行汽車等飛行器對自身重量嚴(yán)重影響其滯空時間，因此，研發(fā)輕量化的材料成為行業(yè)的一項重要工作。而鎂合金憑借其低密度、優(yōu)異的比強(qiáng)度和比剛度等性能而從眾多金屬中脫穎而出，盡管研究人員通過成分和工藝的改善，但鎂合金依舊存在化學(xué)活性高，在大氣環(huán)境中就極易發(fā)生腐蝕的問題，這使鎂合金的使用場景受到很大的限制。目前認(rèn)為，在鎂合金表面制備一層防腐涂層來提高材料的耐蝕性成為了一個切實(shí)可行的方法。對于在一般使用環(huán)境下的產(chǎn)品，比如手機(jī)中框等，常規(guī)采用微弧氧化技術(shù)，在鎂合金表面通過電化學(xué)的方法制備一層主要為氧化物的耐蝕性涂層，其耐中性鹽霧性能在100-150小時范圍內(nèi)。但對于一些有更高耐蝕性需求的產(chǎn)品，微弧氧化無法滿足其需求。電泳技術(shù)在汽車底漆中應(yīng)為其耐蝕性好，容易加工而被廣泛的應(yīng)用，但是在鎂合金上直接進(jìn)行電泳時，電泳層與鎂合金上結(jié)合力差，使得電泳層容易剝落而達(dá)不到防腐的效果。于是有專利將兩者進(jìn)行結(jié)合，制備成微弧氧化技術(shù)是在鎂合金表面原位形成一層涂層，該涂層與鎂合金之間的結(jié)合力優(yōu)異，于是研究人員將兩者進(jìn)行結(jié)合制備成一層微弧氧化-電泳復(fù)合涂層，利用二者的協(xié)同作用來提高涂層的耐蝕性。
2、目前專利中，對于微弧氧化-電泳復(fù)合涂層中，中國專利公布號為cn?118497863?a中微弧氧化的膜層厚度大約在25~30μm，其耐蝕性約為3000h，是目前看到的中性鹽霧最高的微弧氧化-電泳復(fù)合涂層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路>
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種鎂合金耐腐蝕涂料及其使用方法，具有耐腐蝕性好的特點(diǎn)。
2、本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種鎂合金耐腐蝕涂料，所述涂料配方如下，按質(zhì)量百分比計，環(huán)氧樹脂30~40%，酚醛樹脂15~20%，改性無機(jī)填料5~10%，丁醇15~18%，甲苯10~15%，一乙醇胺5~7%，分散劑2~3%，
4、其中，改性無機(jī)填料的制備方法如下，
5、s1.1：將鈦白粉和硝酸鋯按質(zhì)量比2：1混合，在球磨機(jī)中以400r/min的轉(zhuǎn)速研磨1h，將研磨得到的混合物轉(zhuǎn)移至600℃下進(jìn)行焙燒，焙燒時長為3h，焙燒完成后，冷卻至室溫，粉碎研磨，得到混合物a；
6、s1.2：將硅酸鈉溶解于去離子水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30~40%的硅酸鈉溶液，將混合物a浸入硅酸鈉溶液中，在40℃下超聲1~2h，其中，混合物a和硅酸鈉的質(zhì)量比為1：（1~2），超聲完成后，過濾干燥，得到混合物b；
7、s1.3：將氧化石墨烯溶解于去離子水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40~50%的氧化石墨烯溶液，將混合物b浸入氧化石墨烯溶液中，室溫下超聲1h，其中混合物b和氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：1，超聲完成后，過濾，收集濾餅；
8、s1.4：將濾餅放入液氮中進(jìn)行冷凍，冷凍時長為15~20min，再在真空狀態(tài)下，-50℃干燥6h，干燥完成后粉碎研磨，得到所述改性無機(jī)填料；
9、涂料的制備方法如下，
10、將環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，丁醇，甲苯和一乙醇胺放入反應(yīng)釜中，以200r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌的同時升溫至70℃，完全溶解后加入改性無機(jī)填料和分散劑，將轉(zhuǎn)速提升至250r/min，攪拌4~6h后，得到所述涂料。
11、進(jìn)一步的，所述分散劑為聚乙二醇，數(shù)均分子量范圍為2000~4000。
12、進(jìn)一步的，所述s1.1中研磨得到的混合物a粒徑大小為500目。
13、進(jìn)一步的，所述s1.4中研磨得到的改性無機(jī)填料粒徑大小為800目。
14、一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，所述使用方法具體步驟如下，
15、s5.1：將磷酸鈉，氟化鈉，氫氧化鈉混合配成電解液，將表面清洗干燥后的鎂合金放入電解槽內(nèi)，以鎂合金為陽極，不銹鋼板為陰極進(jìn)行微弧氧化處理，得到微弧氧化處理后的鎂合金基材ⅰ；
16、s5.2：將乳液knt810-dn30和色漿knt810-dh42按質(zhì)量比5.7：1混合，得到混合物c，將混合物c和耐腐蝕涂料按質(zhì)量比1：1混合，得到混合物d，將混合物d在30℃熟化24h后通過電泳處理附著到鎂合金基材ⅰ表面，得到鎂合金基材ⅱ；
17、s5.3：電泳處理完成后，將得到鎂合金基材ⅱ使用純水進(jìn)行清洗，清洗完成后，進(jìn)行烘烤固化。
18、進(jìn)一步的，所述s5.1中制得的電解液磷酸鈉的濃度為10~15g/l，氟化鈉的濃度為4~8g/l，氫氧化鈉的濃度為3~6g/l，溶劑為去離子水。
19、進(jìn)一步的，所述s5.1中制得的電解液ph為12.9~13.1。
20、進(jìn)一步的，所述s5.1中微弧氧化處理的參數(shù)為采用恒流控制方式，電流密度為1.5~2.5a/dm2，頻率范圍為1000~1500hz，占空比為25~35%，時間為5~12min。微弧氧化涂層膜厚為8~15μm，電解液溫度25~35℃。
21、進(jìn)一步的，所述s5.2中電泳處理的參數(shù)為采用恒壓模式進(jìn)行，鎂合金基材為陰極，不銹鋼板為陽極，電泳槽溫度為30±0.5℃，電壓控制為15s內(nèi)提升到220v，時長為5min。
22、進(jìn)一步的，所述s5.3中烘烤固化參數(shù)為烘烤溫度175℃，烘烤時長0.5h。
23、本專利技術(shù)中環(huán)氧樹脂購自沈陽依萊普克斯化工有限公司，cas號為24969-06-0，純度99%；本專利技術(shù)中酚醛樹脂購自沈陽依萊普克斯化工有限公司，cas號為9003-35-4，純度99%；本專利技術(shù)中鈦白粉購自天津霖誼化工科技有限公司，純度99%；本專利技術(shù)中硅酸鈉購自江蘇雷恩環(huán)保科技有限公司，純度99%。
24、本專利技術(shù)提供一種鎂合金耐腐蝕涂料及其使用方法，通過涂料配方和制備工藝，以及對鎂合金基材的預(yù)處理和電泳處理流程，顯著提升了鎂合金的耐腐蝕性能。涂料中的環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂提供了堅韌的涂層基礎(chǔ)，而改性無機(jī)填料則通過其特殊的制備過程，有效增強(qiáng)了涂層的致密性和附著力，進(jìn)一步提高了涂層的耐腐蝕性能。同時，電解液配方和微弧氧化處理參數(shù)的優(yōu)化，使得鎂合金基材表面形成了均勻、致密的微弧氧化涂層，進(jìn)一步增強(qiáng)了涂層的防護(hù)效果。電泳處理則確保了涂料能夠均勻、緊密地附著在鎂合金基材表面，避免了涂層脫落或開裂等問題。經(jīng)過烘烤固化后，涂層與鎂合金基材之間形成了牢固的結(jié)合，進(jìn)一步提高了整體的耐腐蝕性能。
25、通過添加環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂、改性無機(jī)填料和其他助劑，涂料能夠在鎂合金表面形成一層堅韌且致密的保護(hù)膜，有效隔絕腐蝕介質(zhì)，從而顯著提高鎂合金的耐腐蝕性，涂料中的樹脂和改性無機(jī)填料能夠增強(qiáng)涂層的附著力和機(jī)械強(qiáng)度，使得涂層在受到外力作用時不易脫落或損壞。
26、改性無機(jī)填料中的鈦白粉、硝酸鋯、硅酸鈉和氧化石墨烯等組分能夠協(xié)同作用，增強(qiáng)涂層的耐腐蝕性和機(jī)械性能，改性無機(jī)填料具有良好的分散性和穩(wěn)定性，能夠均勻分散在涂料中，提高涂層的整體性能。
27、鈦白粉和硝酸鋯在球磨機(jī)中研磨后，通過化學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述涂料配方如下，按質(zhì)量百分比計，環(huán)氧樹脂30~40%，酚醛樹脂15~20%，改性無機(jī)填料5~10%，丁醇15~18%，甲苯10~15%，一乙醇胺5~7%，分散劑2~3%，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述分散劑為聚乙二醇，數(shù)均分子量范圍為2000~4000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述S1.1中研磨得到的混合物A粒徑大小為500目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述S1.4中研磨得到的改性無機(jī)填料粒徑大小為800目。
5.一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，基于權(quán)利要求1~4任意一項所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述使用方法具體步驟如下，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于，所述S5.1中制得的電解液磷酸鈉的濃度為10~15g/L，氟化鈉的濃度為4~8g/L，氫氧化鈉的濃度為3~6g/L，溶劑為去離子水。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于，所述S5.1中微弧氧化處理的參數(shù)為采用恒流控制方式，電流密度為1.5~2.5A/dm2，頻率范圍為1000~1500Hz，占空比為25~35%，時間為5~12min，微弧氧化涂層膜厚為8~15μm，電解液溫度25~35℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于，所述S5.2中電泳處理的參數(shù)為采用恒壓模式進(jìn)行，鎂合金基材為陰極，不銹鋼板為陽極，電泳槽溫度為30±0.5℃，電壓控制為15s內(nèi)提升到220V，時長為5min。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于，所述S5.3中烘烤固化參數(shù)為烘烤溫度175℃，烘烤時長0.5h。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述涂料配方如下，按質(zhì)量百分比計，環(huán)氧樹脂30~40%，酚醛樹脂15~20%，改性無機(jī)填料5~10%，丁醇15~18%，甲苯10~15%，一乙醇胺5~7%，分散劑2~3%，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述分散劑為聚乙二醇，數(shù)均分子量范圍為2000~4000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述s1.1中研磨得到的混合物a粒徑大小為500目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料，其特征在于，所述s1.4中研磨得到的改性無機(jī)填料粒徑大小為800目。
5.一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，基于權(quán)利要求1~4任意一項所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述使用方法具體步驟如下，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎂合金耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于，所述s5.1中制得的電解液磷酸鈉的濃度為10~15g/l，氟化鈉的濃度...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁建華，羅甸，蔡士偉，李德成，文川，
申請(專利權(quán))人：上海金杜新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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