本發明專利技術公開了一種磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料及其制備方法，所述的涂料由磷酸鹽、超細鉻綠、硼酸、水、鈍化劑、表面活性劑、三價鉻鹽組成，所述的磷酸鹽由含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物與磷酸反應得到。本發明專利技術的涂料特別適合于高溫、惡劣環境中的金屬或者合金的防腐保護，例如發動機、排氣管、焚燒爐等的保護，能夠延長使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料的研制。主要應用于飛機發動機、汽車發動機、燃氣輪機、焚燒爐燃燒室相關部件的耐高溫防腐蝕保護。
技術介紹
工業科技的飛速發展對于動力系統的要求日益增加，動力系統在工作時放出大量的熱以及煙氣等，特別是發動機在工作時會產生二氧化碳、水蒸汽、酸性氣體、氯化氫、一系列的含氮氧化物和含硫氧化物，使發動機燃燒室和排氣系統工作時暴露在高溫、高濕和腐蝕性化學介質的環境中。此外焚燒爐焚燒塑料，如聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等時都可以產生鹵化物和鹵化氫氣體，所有這些產物都具有很強的腐蝕性，會導致在燃燒區的焚燒爐表面腐蝕和氧化。在這種惡劣環境中沒有涂層保護的金屬或者合金都會發生腐蝕和氧化，這種腐蝕減少了相關工件的工作壽命，帶來嚴重的經濟損失，因此需要一種表面保護涂層對金屬進行保護，防止金屬直接接觸到腐蝕、氧化環境，延長工件的使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供針對高溫環境中金屬及合金的耐高溫防腐蝕涂料。使用該涂料對金屬以及合金基發動機、排氣管、焚燒爐等進行保護，能夠延長使用壽命。本專利技術的磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料是單組份涂料，由下列按重量份數計算的物質組成磷酸鹽20^35超細鉻綠5 40硼酸ο. Γι水40^60鈍化劑Γ2表面活性劑ο. Γι三價鉻鹽ο. Γι所述的磷酸鹽由含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物與磷酸反應得到。所述的含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物，選取上述化合物中的任意一種或幾種。所述的磷酸鹽中金屬離子與磷原子的比例符合下面的公式N=(金屬離子的物質的量+金屬離子在磷酸鹽中的化合價)磷原子的物質的量， N=O. 7 1. 3 ；上述的N值對于涂料的性能和使用具有很重要的作用，該比例會影響涂料最終的pH 值，從而影響涂料的性能和施工工藝，本專利技術中隨著N值的增大涂料的pH增大，雖然涂料施工時和金屬底材的反應活性會降低，使涂料具有好的施工性能，但是涂料成膜后的涂層致密性會下降。所述的超細鉻綠起到防腐蝕的作用。其粒度介于500納米到2微米之間，如果使用粒度大于2微米的鉻綠，則涂層致密性下降，抗介質滲透性下降。所述的鈍化劑是起到對基材的鈍化保護作用。本專利技術中的涂料其PH值介于1.0 到5. 0之間，在金屬底材施工時會和金屬發生反應，如果這種反應不控制，該涂料不但不能保護金屬還會給金屬帶來一定的腐蝕，因此根據實際使用情況選擇合適的鈍化劑對該涂料有很重要的作用。本專利技術的鈍化劑選自下列物質中的任意一種或幾種三氧化鉻、鉬酸、鉬酸鉀、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、雙氧水。所述的表面活性劑作用是改變涂料中鉻綠的分散性和涂料的流平性，表面活性劑選自下列物質中的任意一種或幾種六偏磷酸鉀、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鋁。所述的三價鉻鹽與鈍化劑協同使用進一步提高涂料的施工性能，三價鉻鹽選自下列物質中的任意一種或幾種硝酸鉻、磷酸鉻、硫酸鉻。本專利技術涂料的制備工藝第一步制備磷酸鹽基料，將含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物與磷酸反應得到磷酸鹽，加入水、鈍化劑攪拌均勻得到磷酸鹽基料；第二步制備色漿，將超細鉻綠、硼酸、表面活性劑、三價鉻鹽、水混合研磨至細度小于 5微米時得到色漿；第三步制備涂料，將第一步得到的磷酸鹽基料和第二步得到的色漿混合后攪拌分散 4小時得到磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料，用300目的尼龍網過濾得到最終產品。所述的攪拌速度每分鐘800 1000轉。所述第一步中，含鎂和鋅的氧化物或氫氧化物與磷酸反應時反應溫度介于0°C到 50°C之間，含鋁氧化物或氫氧化物與磷酸反應時反應溫度介于50°C到102°C之間；本專利技術的涂料貯存溫度介于(T40°C之間。這地方應該寫點兒有益效果我從別處摘了幾句。你看看本專利技術的涂層耐900°C、1000小時涂層無開裂、剝落現象。耐中性鹽霧試驗2000小時涂層無銹蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。本專利技術的涂料特別適合于高溫、惡劣環境中的金屬或者合金的防腐保護。例如發動機、排氣管、焚燒爐等的保護，能夠延長使用壽命。具體實施例方式實施例1在反應器中加入MO. Og磷酸，分批少量多次加入40. Og氧化鎂，反應得到磷酸鹽，反應溫度介于20°C到50°C之間，在上述磷酸鹽中加入20. Og三氧化鉻、1. Og鉬酸鉀，250g水攪拌得到澄清透明的磷酸鹽基料；另外將250g超細鉻綠、4. Og硼酸、5. Og六偏磷酸鈉、3. Og 硝酸鉻、300g水混合后研磨，研磨3小時后測得色漿的細度小于4微米；混合磷酸鹽基料和色漿后攪拌分散，攪拌速度每分鐘800到1000轉。分散4小時后使用300目的尼龍網過濾得到磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料。該涂層耐900°C、1000小時涂層無開裂、剝落現象。耐中性鹽霧試驗2000小時涂層無銹蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。實施例2在反應器中加入250. Og磷酸，分批少量多次加入50. Og氧化鋁，反應溫度介于50°C到 102°C之間，反應得到磷酸鹽，在上述磷酸鹽中加入18. Og三氧化鉻，3. Og鉬酸，250g水攪拌得到澄清透明的磷酸鹽基料；另外將255g超細鉻綠、5. Og硼酸、2. Og六偏磷酸鈉、3. Og硝酸鉻、320g水混合后研磨，研磨2小時后測得色漿的細度小于4微米；混合磷酸鹽基料和色漿后攪拌分散，攪拌速度每分鐘800到1000轉。分散4小時后使用300目的尼龍網過濾得到磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料。該涂層耐900°C、1200小時涂層無開裂、剝落現象。耐中性鹽霧試驗2500小時涂層無銹蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。實施例3在反應器中加入230. Og磷酸，分批少量多次加入60. Og氫氧化鋁、8. Og氧化鋁，反應溫度介于50°C到102°C之間，反應得到磷酸鹽，在上述磷酸鹽中加入18. Og三氧化鉻，2. Og 重鉻酸鉀，220g水攪拌得到澄清透明的磷酸鹽基料；另外將MOg超細鉻綠、5. Og硼酸、4. Og 六偏磷酸鈉、1. Og硝酸鉻、2. Og磷酸鉻、1. Og硫酸鉻、350g水混合后研磨，研磨2小時后測得色漿的細度小于4微米；混合磷酸鹽基料和色漿后攪拌分散，攪拌速度每分鐘800到 1000轉。分散4小時后使用300目的尼龍網過濾得到磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料。該涂層耐900°C、1200小時涂層無開裂、剝落現象。耐中性鹽霧試驗2500小時涂層無銹蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。實施例4在反應器中加入MO. Og磷酸，分批少量多次加入40. Og氧化鋅、15氧化鎂，反應溫度介于20°C到50°C之間，反應得到磷酸鹽，在上述磷酸鹽中加入19. Og三氧化鉻，260g水攪拌得到澄清透明的磷酸鹽基料；另外將270g超細鉻綠、4. Og硼酸、3. Og六偏磷酸鈉、2. Og硝酸鉻、280g水混合后研磨，研磨4小時后測得色漿的細度小于4微米；混合磷酸鹽基料和色漿后攪拌分散，攪拌速度介于每分鐘800到1000轉。分散4小時后使用300目的尼龍網過濾得到磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料。該涂層耐900°C、800小時涂層無開裂、剝落現象。耐中性鹽霧試驗1800小時涂層無銹蝕、斑點等現象，底材無腐蝕現象。實施例5在反應器中加入MO. Og磷酸，分批少量多次加入20. Og氧化鎂和30. Og氧化鋁反應得到磷酸鹽，反應溫度介于50°C到102°C之間，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1. 一種磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料，其特征在于，由下列按重量份數計算的物質組成磷酸鹽20^35超細鉻綠5 40硼酸ο. Γι水40^60鈍化劑Γ2表面活性劑ο. Γι三價鉻鹽ο. Γι所述的磷酸鹽由含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物與磷酸反應得到； 所述的含鎂、鋁、鋅的金屬氧化物或金屬氫氧化物，選取上述化合物中的任意一種或幾種；所述的磷酸鹽中金屬離子與磷原子的比例符合下面的公式N=(金屬離子的物質的量+金屬離子在磷酸鹽中的化合價)磷原子的物質的量， N=O. 7 1. 3。2.根據權利要求1的磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料，其特征在于，所述的超細鉻的粒度介于500納米到2微米之間。3.根據權利要求1的磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料，其特征在于，所述的鈍化劑選自下列物質中的任意一種或幾種三氧化鉻、鉬酸、鉬酸鉀、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、雙氧水。4.根據權利要求1的磷酸鹽基耐高溫防腐蝕涂料，其特征在于，所述的表面活性劑選自下列物質中的任意一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王志強，王亞文，胡進奔，孟軍鋒，王國煒，楊康，孫哲，
申請(專利權)人：北方涂料工業研究設計院，
類型：發明
國別省市：
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