本發明涉及金屬防腐蝕領域，具體為一種全固體份空腔防腐蠟組合物，本發明所述的水基防腐蠟組合物在汽車行業用于底盤、車架、鉸鏈、車門內部、窗梁內部或其他鋼板結構和部件的涂覆。

技術背景

現今社會，隨著汽車的不斷普及，國內的汽車產量也在不斷攀升，汽車在市場上的保有量逐漸增大，暴露的問題也越來越多，金屬的腐蝕便是最為嚴重的一個問題之一。汽車在非涂裝部位工件均會面臨腐蝕的風險，尤其在汽車的車門空腔，鉸鏈，底盤等位置，現有的空腔防腐措施主要有熱熔注蠟和噴涂防腐蠟。

溶劑型防銹蠟因其防腐性能優異，操作簡便，得以在汽車行業廣泛應用，逐步替代了原有熱熔注蠟方式，專利CN02115915.7介紹一種液體溶劑型汽車防銹蠟。但其所用的溶劑主要為芳烴類、酯類、烷烴類石油產品，揮發性較強，易燃易爆，有安全風險，高VOC有刺激性，對人體危害大。

對于汽車揮發性有機化合物(VOC)污染，歐洲、美國、日本、俄羅斯等國家已按相關標準實施了強制管理制度，而我國還沒有可強制實施的標準及管理措施。2012年3月1日，GB/T《乘用車內空氣質量評價指南》實施滿1年，雖為推薦性標準，但也今后國內推出強制性VOC排放標準奠定了基礎，可以看出，低VOC產品到來的時代將不遠。

近兩年，隨著汽車企業對VOC排放逐漸重視，目前的溶劑稀釋型汽車防銹蠟不能完全滿足汽車企業的需求，歐洲一些國家，高端品牌汽車已經率先在行業內采用了低VOC的水基型和全固體份的汽車內腔蠟和底盤蠟，國內一些汽車廠也曾對國內市場上的水基型防腐蠟進行過評價，抗鹽霧時間還不足以替代溶劑稀釋型防銹蠟，但我們可以看到環保型防腐蠟將是未來發展的必然，隨著技術的不斷發展，水基和全固體份防銹蠟全面替代溶劑型防銹蠟將全面替代溶劑稀釋型防腐蠟。

水性防腐蠟相對安全環保，但由于水溶性緩蝕劑分子量小，吸附能力弱，成膜不致密，易被沖刷和反溶解，無法達到長期防腐的目的。專利CN200610024565介紹了一種乳化防腐蠟的制作方式，以乳化的形式將水與添加劑混合，達到了不易燃的安全性目的。不過，這種形式并不適合長期高防腐的汽車內腔使用，積水焊縫位置易造成反向乳化，成膜易被沖刷，無法達到較長期防腐周期。同時，水性防腐蠟產品在冬季會出現不可恢復的凍結現象，進而破乳，無法使用。低溫環境下水性產品的揮發速度極慢，不易成膜。

因此，本發明目的是提供一種具有低VOC全固體份空腔防腐蠟組合物，滿足汽車行業在底盤、空腔、鉸鏈等部位的噴涂作業的工藝性能。這種防腐蠟組合物，區別于傳統溶劑型防腐蠟，它具有接近100％的固體份含量，最大程度的減少了VOC的排放，同時它不同與水基產品，更便于在冬季施工。本發明具有良好的氧固化自干特性，與溶劑型防腐蠟類似，可形成穩定的蠟質防腐層，因為具有優異的防水性和防腐性。

技術實現要素：

本發明提供了一種全固體份空腔防腐蠟組合物。

低VOC全固體份空腔防腐蠟組合物按質量百分比計：5-20％蠟質材料、5-20％植物油脂、1-10％油溶性防銹添加劑、5-10％防銹顏料、1-5％干燥控制劑、0.1-1％催干劑、0.1％-1％硅烷偶聯劑，40-70％基礎油。

所述蠟質材料為全精煉石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、蒙坦蠟、脂肪酸金屬皂中的一種或多種。全精煉石蠟，即以含油蠟為原料，經發汗或溶劑脫油，再經加氫精制或白土精制所得到的52號至70號全精煉石蠟，也包括微晶蠟，即白色無定形非晶狀固體蠟，以C31至C70的支鏈飽和烴為主的蠟，亦包括蒙坦蠟，即在礦物質中分離出蠟質組份。此外，也可以包括其他蠟成分可以是合成類蠟質材料，比如聚乙烯蠟。

所述植物油脂為桐油、亞麻油、大豆油、吹制亞麻油、聚合葵花籽油中的一種或多種。植物油脂可以具有不飽和C＝C雙鍵，可以具有氧進行交聯固化的結構，即含有一定含量的不飽和脂肪酸，例如桐油、亞麻籽油、葵花籽油等，碘值為50至200(g/100g)。

所述的油溶性防銹添加劑為羊毛脂鎂皂、氧化石油脂、N油酰肌氨酸十八胺鹽、高堿值磺酸鹽、石油磺酸鈣、二壬萘基磺酸鹽中的一種或幾種。油溶性防銹添加劑酸值為10-50mgKOH/g，優選為10-30mgKOH/g。其平均分子量為200-3500之間，優選為800-2500之間。

防銹顏料為氧化鋅、三聚磷酸鋁、三聚磷酸鋅、正磷酸鋅鋁、磷酸鍶鋁鹽中的一種或多種。防銹顏料含鋅量為20-50％之間，優選為30-40％之間，含鋁量為2-6％之間，優選為3-5％之間；平均粒徑為10-30微米，優選平均粒徑為15-25微米的防銹顏料。

干燥控制劑為二叔丁基對甲酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三壬基化苯基亞磷酸酯、硫代二丙酸的二烷基酯中的一種或多種。

所述催干劑為環烷酸鈷、環烷酸鋅、異辛酸鈷、異辛酸鋯、稀土鈷鋯鹽中的一種或幾種。

硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

基礎油為26#白礦油、150BS光亮油、500SN基礎油、己二酸酯、偏苯三酸脂、聚α烯烴25中的一種或幾種。基礎油粘度為20-50mm²/s之間,優選為30-45mm²/s之間，密度為0.850-0.910g/cm³，優選為0.870-0.900g/cm³，閃點為120-200℃，優選為140-180℃。

在本發明的防腐蠟組合物中還可以添加選自下列物質所構成的組群：如聚硅氧烷及其衍生物、有機硅、有機鈷鹽、有機鋅鹽、有機鋯鹽、季戊四醇酯類、酚類、亞磷酸酯類化合物。

所述低VOC全固體份空腔防腐蠟組合物用于涂覆金屬材料的內外表面、孔隙或空腔。本發明的防腐蠟組合物作為防腐蠟在汽車行業用于底盤、車架、鉸鏈、車門內部、窗梁內部或其他鋼板結構和部件的涂覆。

本發明的防腐蠟組合物可以進行涂覆的其他金屬和金屬合金包括金、銀、鋁、鐵、銅、錫、鋅、鉛、鈦等，以及它們的合金。被涂覆的金屬材料也可以包含非金屬零部件，可以是任何的結構和形狀，包括在非金屬材料表面上的金屬結構鍍層或者是完全由金屬材料構成的基材，亦或是金屬材料表面上的非金屬涂層。

本發明的防腐蠟組合物可以通過不同的剪切力分散或溶解于所述組合物中，使得組合物中蠟質材料、植物油脂、油溶性防銹添加劑、防銹顏料、基礎油、催干劑、干燥控制劑、硅烷偶聯劑成分適當地分散或溶解。

本發明的防腐蠟組合物中的材料組分可以剪切力分散或溶解于所述基礎油中，分散液粒徑0.1-1微米，分散所需設備可以是高速分散釜，轉速500-3000轉/分鐘之間，優選轉速800-2000轉/分鐘之間.

本發明的優點：

本發明的防腐蠟組合物與傳統溶劑型防銹蠟相比更利于環境和安全，與防銹蠟乳液相比具有更好的耐水性與防腐性能。全固體份，低VOC環境友好，高閃點操作安全。本發明的防腐蠟組合物通過噴霧涂覆(壓縮空氣噴涂和無氣噴涂)、輥涂、浸涂、淋涂、刷涂的方式施用于金屬材料表面、洞隙、空腔。所獲得的防腐蠟涂層層厚度一般會超過50μm，以達到長期耐蝕性。

附圖說明：

圖1為本發明的防腐蠟組合物實例1 2000h鹽霧試驗效果圖

圖2為本發明的防腐蠟組合物實例2 1440h鹽霧試驗效果圖

圖3為本發明的防腐蠟組合物實例3 1000h鹽霧試驗效果圖

具體實施方式

實施例1：

防腐蠟中各組成物質量分數：蠟質材料為58號全精煉石蠟5.2％，85號微晶蠟12.5％，植物油脂為亞麻籽油6.5％，桐油1.2％，防銹顏料為三聚磷酸鋅3.5％，磷酸鋁1.8％，油溶性防銹添加劑為N油酰肌氨酸十八銨鹽8.2％，羊毛脂1.0％，基礎油為聚α烯烴25 58.5％，催干劑為異辛酸鈷0.2％，干燥控制劑為硫代二丙酸的二烷基酯0.5％，硅烷偶聯劑為聚甲基三乙氧基硅烷0.9％。

防腐蠟組合物的制備：

將三聚磷酸鋅、磷酸鋁加入亞麻籽油、桐油中，以800轉/分鐘高速分散轉速，分散攪拌10分鐘；依次加入58號全精煉石蠟、85號微晶蠟、N油酰肌氨酸十八胺鹽、羊毛脂，高速攪拌轉速1200轉/分鐘，攪拌60min；再加入異辛酸鈷、硫代二丙酸的二烷基酯、聚甲基三乙氧基硅烷，高速攪拌轉速800轉/分鐘，攪拌30分鐘。

表1實施例防腐蠟組合物性能指標

實施例2：

防腐蠟中各組成物質量分數：蠟質材料為聚乙烯蠟3.0％，蒙坦蠟8.8％，植物油脂為大豆油10.2％，聚合葵花籽油3.6％，防銹顏料為磷酸鍶鋁鹽6.8％，氧化鋯2.2％，油溶性防銹添加劑為羊毛脂鎂皂3.5％，二壬基萘磺酸鋅6.0％，基礎油為26號白礦油43％，500SN 10.9％，催干劑為環烷酸鈷0.8％，干燥控制劑為二叔丁基對甲酚0.2％，硅烷偶聯劑為氨丙基甲基二乙氧基硅烷1.0％。

防腐蠟組合物的制備：

將磷酸鍶鋁鹽，氧化鋯加入大豆油，聚合葵花籽油中，以1000轉/分鐘，分散攪拌30分鐘；依次加入聚乙烯蠟、蒙坦蠟、羊毛脂鎂皂、二壬基萘磺酸鋅，高速攪拌轉速1500轉/分鐘，攪拌1.5h；再加入環烷酸鈷、二叔丁基對甲酚、氨丙基甲基二乙氧基硅烷，高速攪拌轉速1200轉/分鐘，攪拌50分鐘。

表2實施例2防腐蠟組合物性能指標

實施例3：

防腐蠟中各組成物質量分數：蠟質材料為季戊四醇異辛酸酯鎂皂2.0％，70號微晶蠟5.8％，植物油脂為吹制亞麻油6.3％，大豆油2.6％，防銹顏料為正磷酸鋅鋁5.5％、磷酸鍶鋁鹽3.1％，油溶性防銹添加劑為高堿值磺酸鹽6.7％，氧化石油脂2.2％，基礎油為26號己二酸酯51.35％，150BS 16.0％，催干劑為異辛酸鋯0.1％、稀土鈷鋯鹽0.2％，干燥控制劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05％、三壬基化苯基亞磷酸酯0.3％，硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷0.8％。

防腐蠟組合物的制備：

將磷酸鍶鋁鹽，正磷酸鋅鋁加入吹制亞麻油，大豆油中，以900轉/分鐘，分散攪拌60分鐘；依次加入季戊四醇異辛酸酯鎂皂、70號微晶蠟、高堿值磺酸鹽、氧化石油脂、己二酸酯、150BS，高速攪拌轉速1400轉/分鐘，攪拌150h；再加入異辛酸鋯、稀土鈷鋯鹽、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三壬基化苯基亞磷酸酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷，高速攪拌轉速1000轉/分鐘，攪拌120分鐘。

表3實施例3防腐蠟組合物性能指標

表4幾種防銹蠟性能對比