用于改善钢的腐蚀抑制的悬浮液和用于保护钢免受腐蚀的方法以及该悬浮液的用图
【专利说明】用于改善钢的腐蚀抑制的悬浮液和用于保护钢免受腐蚀的 方法从及该悬浮液的用途
[0001] 本发明提供一种用于改善包含钢或由钢构成的基材的腐蚀保护的悬浮液和方法。 已经发现，如果将膨润±的有机衍生物和改性尿素添加至Zn、Al和/或Mg、或其合金的片 的分散体，则得到的悬浮液显示非常适合于涂覆钢基材的流变模式。实际上，本发明的悬浮 液实现了具有性能的高度一致性的涂层。在一次涂覆工艺后，即甚至在浸溃/旋转涂覆工 艺仅进行一次后，已经实现了悬浮液的作用。综上所述，能够W与现有技术相比更经济的方 式为钢基材提供高质量的抗腐蚀涂层。
[0002] 根据现有技术，用基于溶剂或基于水的包含锋/侣片的涂料通过浸溃/旋转工艺 来涂覆紧固件（例如铁制的螺栓或螺母，或夹子和非螺纹紧固件）W保护它们免受腐蚀。
[0003] 浸溃/旋转工艺的第一阶段是在容器中放置干固体含量恰当的涂料。在浸溃阶 段，将紧固件放入篮子中，将篮子浸没在容器中。在旋转阶段，将湿的经涂覆的紧固件从涂 料容器中取出并高速旋转篮子W移除过量的涂料。
[0004] 然后，将经涂覆的螺栓卸载到带上并驱动螺栓到干燥区域，并最终去烘箱W固化 经干燥的涂层。运样将涂层的第一层沉积在每个紧固件上。 阳〇化]通常，在冷却紧固件后W同样的方式浸溃/旋转进行第二次涂覆。
[0006] 利用运种二次涂覆工艺，通常达到最小值24g/m2的涂层重量。为了测试涂层的性 能，盐雾测试是说明抗腐蚀性能的最常规测试。通过使用二次涂覆工艺，获得了良好的盐雾 性能，除非紧固件的边缘没有被覆盖。
[0007] 然而，浸溃/旋转工艺通常具有W下缺点：每次涂覆提供小的涂层重量和紧固件 上固化涂层的厚度缺少均匀性。已发现该缺陷的主要原因在于涂料组合物表现出差的流动 行为，所述差的流动行为与颜料和连续相之间巨大的密度差相关。因此，得到的涂料在储存 中或施用期间表现出差的抗沉降性和紧固件表面上的差的厚度均匀性。
[0008] 综上所述，没有达到最终使用者、汽车制造商和紧固件制造商所想要的整体性能 的一致性。
[0009] 现有技术的另一个缺点是抗腐蚀性的一致性只有利用二次涂覆工艺并经过涂覆 施用流水线才能实现。在流水线上，紧固件被输送并经常被机械损坏。因为流水线上对紧 固件的机械损坏，所W现有系统的性能的一致性较差。
[0010] 因此，本发明的一个目的是提供克服现有技术缺陷的用于改善钢基材的腐蚀抑制 的涂料组合物。此外，一个目的是提供用于保护钢基材免受腐蚀的方法。
[0011] 该目的是通过根据权利要求1所述的用于改善包含钢或由钢构成的基材的腐蚀 抑制的悬浮液、用于保护包含钢或由钢构成的基材免受腐蚀的方法、和根据权利要求15所 述的本发明的悬浮液的用途来实现的。从属权利要求强调本发明的优选实施方案。
[0012] 根据本发明，提供一种用于改善包含钢或由钢构成的基材的腐蚀抑制的悬浮液， 其中悬浮液包含W下组分或由W下组分组成： 阳〇1引 a)液体；
[0014]b)包含化、Al和/或Mg、或其合金的片或者由Zn、Al和/或Mg、或其合金构成的 片；
[0015] c)包含膨润±的有机衍生物的第一流变添加剂或由膨润±的有机衍生物构成的 第一流变添加剂；
[0016] d)包含改性尿素的第二流变添加剂或由改性尿素构成的第二流变添加剂。
[0017] 本发明的悬浮液具有W下优点：仅在涂层的一次涂覆工艺后，即甚至在仅使用浸 溃/旋转工艺一次后就能实现性能的高度一致性。因此，W更快即更经济的方式实现腐蚀 防护。
[0018] 总之，本发明的悬浮液与现有技术的产品相比具有W下优点：
[0019] ?优良的抗沉降性：在本发明的悬浮液中，片浓度不随时间变化，运对腐蚀性能的 一致性具有正面影响。在储存后，悬浮液不必揽拌很久W获得使涂覆者的工作容易的均匀 悬浮液；
[0020] ?在一次涂覆工艺后（=仅一个涂层）高的涂层重量：不需要二次涂覆工艺，运大 幅降低了涂覆时间和价格，运是因为涂覆工艺比液体涂料本身花费得更多；
[0021] ?良好的厚度均匀性：更一致地实现期望的腐蚀性能。防止了在现有技术的涂料 组合物的情况下观察到的抗腐蚀性能降低。此外，良好的厚度均匀性改善了摩擦行为（例 如在紧固件的多次梓紧中）。
[0022] 在流变性方面，与现有技术溶液相比本发明的悬浮液的性能可W总结为如下：
[0023] ?增加的低剪切黏度；
[0024] ?在中等剪切速率区域和高剪切速率区域中具有更高黏度值的强的剪切变稀特 性；
[0025] ?在高剪切应力后的快速黏度恢复，具有减慢的触变性W允许在打上接触标志后 重建的湿膜。 阳0%] W上流变行为是通过本发明的第一流变改性剂和第二流变改性剂的组合实现的。 就运一点而言，已经发现膨润±的有机衍生物在中等剪切黏度值至高剪切黏度值中使流动 曲线升高，而同时改性尿素在低剪切速率黏度区域中使黏度值增加很多。其结果是用于钢 基材的涂料悬浮液的理想流变模式。
[0027] 根据本发明的一个优选实施方案，液体包含W下溶剂或由W下溶剂构成：非极性 溶剂、中等极性溶剂和/或极性溶剂，优选芳香族溶剂和/或径基化溶剂，更优选黏合剂溶 液。
[0028] 本发明的悬浮液可W包含30重量％至60重量％浓度范围的片。
[0029] 优选地，片具有Sym至50ym长的尺寸和/或平行六面体（片层）的形状。片， 特别是平行六面体（片层）形状的片的优点是颗粒与其他颗粒形状如球形相比具有更高的 面积体积比。
[0030] 在本发明的另一优选实施方案中，第一流变添加剂包含颗粒、优选具有小于1ym 的尺寸的颗粒，或者由颗粒、优选具有小于1ym的尺寸的颗粒构成。
[0031] 膨润±的有机衍生物可W具有
[0032] a) 1. 2 至 1. 6g/cm3、优选 1. 3 至 1. 5g/cm3、更优选 1. 4 至 1. 5g/cm3的密度；和 / 或
[0033] b) 0. 2 至 0. 3g/cm3、优选 0. 22 至 0. 26g/cm3、更优选 0. 23 至 0. 25g/cm3的堆密度。
[0034] 第一流变添加剂优选为层状娃酸盐黏±，优选将其改性W增加在有机溶剂中的溶 解度。 阳035] 特别优选地，第一流变添加剂包含W下成分或由W下成分构成：(Elementis Specialities的）Bentone8巧^家族的至少一个成员、或其等同物，优选156111；0116*^? SD-I 或 SD-3。
[0036] 第二流变添加剂可W包含纤维。优选地，第二流变添加剂具有增强触变性的性能。
[0037] 在一个优选实施方案中，第二流变添加剂包含BYK-410度YK Additives&Instruments 的商标）或由 BYK-410 构成。
[0038] 在一个特别优选的实施方案中，本发明的悬浮液包含
[0039] a)0. 2重量％至2. 0重量％、优选0. 6重量％至1. 8重量％、更优选1. 0重量％至 1. 6重量％、最优选1. 2重量％至1. 4重量％的第一流变添加剂；和/或
[0040] b) 0. 1体积％至3. 0体积％、优选0. 3体积％至2. 0体积％、更优选0. 6体积％至 1. 6体积％、最优选0. 8体积％至1. 2体积％的第二流变添加剂。
[0041] 此外，提供一种用于保护包含钢或由钢构成的基材免受腐蚀的方法，其中方法包 括W下步骤或由W下步骤组成：
[0042] a)用本发明的悬浮液至少部分地涂覆包含钢或由钢构成的基材； 阳0创 b)干燥涂层讯 W44]C)固化经干燥的涂层。
[0045] 优选地，在步骤a)中，通过使基材至少部分地与本发明的悬浮液接触、然后移除 过量的悬浮液来涂覆基材，优选地通过W20g至40g的力旋转来移除过量的悬浮液。
[0046] 可W通过用悬浮液喷涂基材和/或将基材浸溃到悬浮液中来进行涂覆，优选地之 后旋转基材和/或使基材渐干。
[0047] 在步骤C)中，涂层的固化可W在220°C至280°C、优选230°C至250°C、更优选 230°C至240°C的溫度下进行10至40分钟、优选20至30分钟。
[0048] 最后，建议使用本发明的悬浮液来涂覆基材、优选涂覆紧固件、更优选涂覆螺栓、 螺母、夹子和/或非螺纹紧固件。
[0049] 参照W下的实施例和附图，旨在更详细地说明根据本发明的主题，而不希望将所 述主题限制于在此示出的具体实施方案。
[0050] 图1示出与基于本发明的悬浮液但既不含膨润±的有机衍生物也不含改性尿素 的悬浮液样