[发明专利]一种铝合金材料的防腐蚀涂料及其制备方法和防腐蚀方法

说明书

本发明公开了一种铝合金材料的防腐蚀涂料及其制备方法和防腐蚀方法，其中，该防腐蚀涂料包括硅烷偶联剂、羧甲基纤维素钠、纳米二氧化硅、水溶性聚氨酯、聚丙烯酰胺、水以及含有巯基的离子液体。本发明提供的铝合金材料的防腐蚀涂料，具有稳定性好、防腐蚀能力强以及与铝合金表面附着力强等优点，并且本发明的防腐蚀涂料为水性涂料，绿色环保、不污染环境。

技术领域

本发明涉及一种金属防腐蚀涂料和防腐蚀方法，具体地说，涉及一种铝合金材料的防腐蚀涂料及其制备方法和铝合金材料的防腐蚀方法。

背景技术

铝合金具有密度小、强度高、易加工成形性好等优点，因而被广泛应用。据统计，近年来，铝合铝合金用量在全球范围内的年增长率高达20％以上，并有持续增长的趋势。然而铝合金在各种环境中使用会发生不同程度的腐蚀，特别是在潮湿环境、海水、酸或碱环境中，一方面影响铝合金的性能，导致安全隐患，另一方面也造成了大量浪费。因此铝合金产品在制造完成后，往往需要对其表面涂覆涂料来实现防腐蚀。本领域的研究人员也对用于铝合金保护的防腐蚀涂料进行了广发的研究。

但是，现有的用于铝合金材料的防腐蚀涂料还存在不少的问题，第一，防腐蚀涂料与铝合金材料结合力不高，容易造成脱落，导致丧失防腐蚀作用；第二，现有的防腐蚀涂料防腐蚀性能不高并且稳定性差，不可长期储藏；第三，现有的涂料中大量使用有机溶剂，成本较高，同时会对环境、人体健康造成危害，制备过程和使用过程也会产生大量的三废。

发明内容

鉴于现有的防腐蚀涂料还存在上述问题，提出本发明，提供一种铝合金材料的防腐蚀涂料及其制备方法以及铝合金材料的防腐蚀方法。

为了实现本发明的目的，第一方面，本发明提供一种铝合金材料的防腐蚀涂料，其中，该防腐蚀涂料包括硅烷偶联剂、羧甲基纤维素钠、纳米二氧化硅、水溶性聚氨酯、聚丙烯酰胺、水以及含有巯基的离子液体。

在本发明中，优选情况下，相对于1重量份的含有巯基的离子液体，硅烷偶联剂的用量为0.3～0.8重量份，羧甲基纤维素钠的用量为0.5～1重量份，纳米二氧化硅的用量为0.5～1重量份、水溶性聚氨酯的用量为2～5重量份，聚丙烯酰胺的用量为1～2重量份，水的用量为20～50重量份。进一步优选情况下，相对于1重量份的含有巯基的离子液体，硅烷偶联剂的用量为0.3～0.5重量份，羧甲基纤维素钠的用量为0.5～0.8重量份，纳米二氧化硅的用量为0.5～1重量份、水溶性聚氨酯的用量为3～5重量份，聚丙烯酰胺的用量为1～1.5重量份，水的用量为25～50重量份；更优选情况下，相对于1重量份的含有巯基的离子液体，硅烷偶联剂的用量为0.4重量份，羧甲基纤维素钠的用量为0.8重量份，纳米二氧化硅的用量为1重量份、水溶性聚氨酯的用量为4重量份，聚丙烯酰胺的用量为1.2重量份，水的用量为45重量份。

在本发明中，发明人发现带有巯基的离子液体能够加强涂料对铝合金材料的结合，并且还能起到匀化涂料的作用，使得涂料均匀细腻，优选情况下，所述的含有巯基的离子液体为1-甲基-3-(巯基乙基)咪唑四氟硼酸盐或1-甲基-3-(巯基丙基)咪唑四氟硼酸盐。

在本发明中，所述硅烷偶联剂也优选带有巯基的硅烷偶联剂，例如所述硅烷偶联剂为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。

本发明还提供一种制备上述铝合金材料的防腐蚀涂料的方法，其中，包括先将硅烷偶联剂、羧甲基纤维素钠、纳米二氧化硅、水溶性聚氨酯、聚丙烯酰胺以及含有巯基的离子液体，混合均匀得到铝合金材料的防腐蚀涂料。在本发明中，混合的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如机械搅拌，搅拌速度可以为500～1000转/min。

本发明还包括一种铝合金材料防腐蚀的方法，该方法包括先将上述防腐蚀涂料或上述方法制备的防腐蚀涂料涂覆在铝合金材料的表面，然后高温烘干。

在本发明中优选情况下，高温烘干的条件包括：温度90～110℃，烘干时间为6～8小时；防腐蚀涂料在高温烘干后在铝合金材料表面形成的涂层厚度为0.1～1微米。