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用于金属的裸腐蚀保护和腐蚀保护的含水硅烷体系制造技术

技术编号:7366798 阅读:212 留言:0更新日期:2012-05-27 03:08
本发明专利技术涉及一种含水组合物、其应用及生产此种含水组合物的方法,其中-简而言之-如有需要,将特殊的基于硅烷的原液通过加入水和/或酸的水溶液调节pH值至2到<7,随后添加至少一种选自铝、锌、氧化态为2+或5+的钒、氧化态为6+的钼、氧化态为6+的钨、氧化态为2+的锰、氧化态为3+的铬、氧化态为2+的铜以及氧化态为3+或4+的铈的水溶性金属盐和/或通过添加至少一种上述金属盐的水溶液而添加。根据本发明专利技术的组合物的特征特别在于金属上的腐蚀涂层和只有很少份额的挥发性有机化合物(VOC)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属的裸腐蚀保护和腐蚀保护的含水硅烷体系本专利技术涉及一种新的基于硅烷的含水组合物及其生产和特别是在防止金属腐蚀时的应用。镀锌钢、铝、钢和其它金属在大气中受到腐蚀。特别是镀锌钢表面在大气中几小时后就显现形成白锈。此种白锈是不希望的,因为它例如对表面的涂层起非常不利的作用。鉴于此,镀锌表面在钢镀锌后被立即钝化或者用矿物油处理。多年来,硅烷已用作无机基材和有机涂层间的助粘剂(Haftvermittler)/底漆。 金属、硅烷和有机涂层间的粘接结合受多种因素影响。尤其地,此粘接结合取决于金属合金,因为金属表面的组成决定了 Si-O-金属键并且Si-O-金属键的稳定性取决于金属类型。多年来,硅烷以及溶胶凝胶体系已用于腐蚀保护。这里硅烷不仅用作助粘剂/底漆,也用作防腐涂层/面漆。硅烷和水基溶胶-凝胶体系具有很大优点,其通常是环境友好的。在US 6955728中描述了用乙酰氧基硅烷和双(三烷氧基甲硅烷基烷基)胺的水溶液处理金属表面。这里要求保护了金属基材的裸腐蚀保护(Blanlikorrosionsschutz)以及与有机涂层相结合的腐蚀保护。US 99313M描述了由双(三烷氧基甲硅烷基烷基)胺、双(三烷氧基甲硅烷基烷基)聚硫烷以及有机溶剂和水组成的硅烷体系的应用。硅烷化的金属表面在第二步中用电泳浸涂涂装涂覆。然后,将试样暴露于加速腐蚀试验并确定划痕处爬行腐蚀 (Unterwanderung)。该要求保护的体系在划痕处显示出少量爬行腐蚀。DE 10149148要求保护以含水组合物涂覆金属表面(特别是铝、铁、铜、镁)的方法。所述含水组合物除水以外包含有机成膜剂、无机颗粒、润滑剂、任选的有机溶剂、任选的硅烷或硅氧烷、任选的至少一种有机缓蚀剂以及任选的基于碱性化合物的交联剂。在冷凝水-交变气候试验中,基于该要求保护的专利技术的配制剂即使在10个循环后也未显示出表面腐蚀。DE 102004037045中的主题为一种基于缩水甘油基氧基丙基烷氧基硅烷与含水硅溶胶、有机酸以及锆酸正丙酯、钛酸丁酯或乙酰丙酮钛转化的组合物。以这样的组合物可以实现金属和其它基材上的疏水和疏油涂层。WO 2004/076718涉及用基本无Cr(VI)-化合物的含水或者也包含有机溶剂的组合物涂覆金属表面的方法。该组合物据信包含至少一种可水解的无氟硅烷以及至少一种可水解的含氟硅烷。此外,该组合物据信包含至少一种无机颗粒形式的化合物、润滑剂、有机缓蚀剂、防腐蚀颜料以及其它成分。首先用基于富铈的稀土化合物的转换涂层处理的铝合金在用所述组合物处理后显示出与传统黄色铬化堪相比较的耐腐蚀性。在W02004/076717中要求保护以一种借助用于处理或预处理另外涂层的含水组合物来涂覆金属表面的方法。该含水组合物包含至少一种可水解的硅烷以及至少一种金属螯合物。此外,该组合物包含至少一种有机成膜剂、无机颗粒、润滑剂、有机缓蚀剂、防腐蚀颜料以及其它成分。以这种组合物可制备无铬涂层,尽管其层厚只有0.5-2.0 ym,但据信是高品质的。US 2008/02135598要求保护一种涂层材料,其由有机官能硅烷、有机交联剂、金属有机化合物、水解催化剂、可交联的预聚物、无机的和有机的缓蚀剂以及其它成分组成。该涂覆体系以3-15 μ m的层厚应用并且可以在室温固化M小时或者在60-120°C固化1小时。在盐雾试验中,该涂层体系在铝合金AA20M上500小时后也未在划痕处显示出爬行腐蚀。但是必须说明的是,所述涂层体系必须在生产结束后立即施加于金属表面。WO 2009/055020涉及一种涂层,其特征在于低摩擦、高耐磨蚀性和良好的耐腐蚀性。该体系由2组分构成。组分1由有机官能烷氧基硅烷、水解催化剂(例如醇钛或醇锆)、 附着力促进剂以及流平剂组成。第二种组分由润滑剂组成。JP 2005四0534 要求保护镀铝锌(Aluminium-Zink-beschichtet)钢上的腐蚀保护层。该组合物由钒(IV)-化合物、磷酸或磷酸盐/酯、水溶性或可分散性树脂、甲基丙烯酸以及其它成分组成。所述树脂由环氧官能和氨基官能硅烷制备。JP 199623^18公开了一种用于涂覆镀锌钢表面的配制剂。该涂层由聚合物乳液、 有机官能硅烷以及至少一种选自Al、Mg、Ca、Zn、Ni、Co、Fe、Zr、Ti、W和Mn的金属离子组成。该配制剂非贮存稳定且在表面形成封闭的据信防止白锈的膜。WO 2004/009714要求保护一种组合物,其可以作为底漆或作为裸腐蚀保护施加于金属基材上。该组合物由水溶性有机官能硅烷以及可浸出(auslaugbar)抑制剂组成。作为抑制剂提到铬(VI)离子和铈(III)离子。由DE 19745801获知一种涂覆金属的方法。金属基材提到钢、镀锡钢、镀锌钢或铝。由溶液或分散体将2-4价的金属离子和/或磷酸根离子在有机成膜剂的存在下施加于金属表面。这里,组合物也可以包含缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷作为添加剂。该包含硅烷作为添加剂的配制剂在划痕处显示出特别轻微的爬行腐蚀。JP 63186777要求保护一种可以用作金属表面上的防腐底漆的组合物。该配制剂由水溶性-可分散性无机/有机反应产物、水溶性-可分散性有机树脂、三烷氧基硅烷以及 Cr(VI)和Cr(III)的盐或化合物组成。该组合物必须在混合后施加。US 4450255要求保护一种用于涂覆金属基材以防止腐蚀的含水组合物。该配制剂包含胶体氧化铝(原位得自烷氧基铝)、烷基三甲氧基硅烷、醋酸、异丙醇、水和胶体二氧化硅。涂覆铝并将此溶胶-凝胶体系在120°C固化6小时。在用铜加速的腐蚀试验中,腐蚀 72小时后进行观察。EP 2009073教导了一种由烷氧基硅烷低聚物组成的无铬醇溶液。低聚物中的硅原子由钛原子部分替代。该溶液通过浸涂和旋涂施加于镀锌表面。层厚为0.5-3.0 mm并在 120°C固化。在JP 2007177314中要求保护了一种用于处理金属表面,特别是钢和镀锌钢的防止腐蚀的组合物。该组合物由硅溶胶、环氧硅烷、和/或氨基硅烷、低聚烷氧基硅烷(四烷氧基硅烷)、磷酸根离子、氟离子、以及选自V、Ti、&、Zn、Mn、Mg、Al、Co、Ni、Mo、W和Ce的金属离子组成。据信该配制剂提供了良好的储存稳定性,以及良好的腐蚀保护。此外,据信该涂层耐酸、耐碱和耐磨蚀。WO 2008/003273要求保护一种耐腐蚀的涂层,其由各层均无Cr (VI)的3层构成。 其基底材料主要由磷化钢或由可磷化铁基合金构成。在磷化层上以湿法化学施加一层硅烷层并在此硅烷层上以湿法化学施加一层改性聚硅氧烷层。磷酸锌化的钢基材被涂覆并且用冷凝水-交替气候试验(DIN ISO 3231)在二氧化硫气氛中研究耐腐蚀性。相较于单层涂层,已发现能得到更好的耐受性。在JP 1996206042中要求保护一种由水溶性金属盐和添加剂构成的含水配制剂。 该醋酸盐包含元素周期表(PSE)的IIB副族的4和5周期的金属离子、IB副族的4和6周期的金属离子、IVA, VA、VIA主族的4-6周期的金属离子以及其它金属离子。此外,在该配制剂中包含水溶性树脂和Y-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷。据信该涂层特别抑制边缘爬行腐蚀和防止腐蚀。WO 2005/078本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P阿尔贝特E尤斯特D劳尔C瓦斯默
申请(专利权)人:P阿尔贝特E尤斯特D劳尔C瓦斯默
类型:发明
国别省市:

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