CN101665645A - 一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法。该涂料原料由以下组分构成：自来水、水性丙烯酸树脂、防锈颜料、反射颜填料、中空微珠、水性纳米浆料、防沉剂、润湿分散剂A、润湿分散剂B、成膜助剂、消泡剂、流平剂、防闪锈剂和增稠剂。水性丙烯酸乳液为苯乙烯－丙烯酸共聚乳液、纯丙烯酸聚合乳液或有机硅－丙烯酸共聚乳液；润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚合物和/或合成高分子类聚合物；润湿分散剂B为阴离子型润湿剂和/或非离子型润湿剂。本发明所得产品不含任何有机溶剂和重金属等有害物质，环保性极佳，集防腐隔热功能于一体，施工简单方便，储存安全，性能稳定。

Description

一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体为一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法。
背景技术
金属材料以其优良的机械性能和工艺性能仍将在材料领域占有重要地位，但无时不刻不在进行的金属腐蚀也给人类社会造成了巨大损失，因此开发高效的防腐涂料对其进行保护是最简单实用的方法。由金属材料制造的储运装备、石化设备、仓储屋顶等设施，一方面会因长期受环境介质的化学或电化学作用而被腐蚀破坏，另一方面会因夏季吸热升温而带来不安全隐患，随着全球经济发展对资源、环境的高度重视，开发集防腐隔热功能于一体，施工方便、水性环保的多功能新型涂料，符合涂料发展的趋势，具有良好的应用前景。
国内降温隔热涂料一般分为阻隔型、反射型、辐射型三种。用于隔热涂料的填料应具备低导热系数(即高热阻性能)特性，目前使用最多的是空心玻璃或陶瓷微珠。这类高填充结构材料具有导热系数小(一般为0.03-0.10W/(m·K))、堆积密度小、表面积小、耐用性、耐候性、耐腐蚀性优良等诸多优点。
太阳总的辐射能量中，紫外区0.2-0.4μm，占总能量的5％；可见光区0.4-0.72μm，占总能量的45％；近红外区0.72-2.5μm，占总能量的50％，反射型隔热涂料主要通过提高对可见光和近红外波段的太阳光反射率来达到降温的目的。半导体填料是一种新型的掺杂填料，从理论上说，适当选择载流子密度、载流子迁移率和载流子碰撞频率等参数，可以使掺杂半导体在红外波段具有较低的发射率，纳米ATO(掺锑二氧化锡)是过渡金属氧化物的混合体，对红外光的吸收和反射性很强，是一种新型的隔热材料。
辐射性隔热涂料是以外辐射方式把吸收的能量辐射出去而起到隔热作用，红外辐射粉体主要是金属氧化物的复合物和碳化物，主要辐射波段在2.5～12μm的范围内，用得较多的是过渡金属或非金属氧化物，如氧化铁、氧化铝、氧化锆等。红外辐射填料的超细化、纳米化是提高其发射率(比辐射率)的一种手段，也是提高漆膜致密性进而提高涂层防腐性能的有效手段，但是纳米粒子具有粒径小、比表面积大、表面能高、表面原子严重配位不足的特点，直接加入涂料很难分散，将纳米粉体制成浆料分散于传统涂料中制备高性能的纳米复合涂料是目前研究的热点课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，该涂料既满足金属外防腐的基本要求，又综合利用阻隔、反射、辐射隔热降温原理，集防腐隔热于一体，同时具有环保无毒，成本低，施工简单等特点。
本发明另一目的在于提供一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，按重量百分比计，由以下组分构成：自来水10-14％、水性丙烯酸乳液55-58％、防锈颜料4-6％、反射颜料13％-18％、空心微球5-7％、水性纳米浆料1-5％、防沉剂0.1-0.2％、润湿分散剂A 0.3-0.5％、润湿分散剂B0.1-0.3％、成膜助剂2-3％、防冻剂1-2％、防霉剂0.1-0.2％、消泡剂0.2-0.3％、流平剂0.1-0.2％、防闪锈剂0.1-0.2％、增稠剂0.3-0.5％。
本发明配方中主要成膜物质是水性丙烯酸乳液，可选用下列三中之一：苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、纯丙烯酸聚合乳液或有机硅-丙烯酸共聚乳液。如广东顺德巴德富实业有限公司生产的RS-998A是一种苯乙烯-丙烯酸酯共聚而成的聚合物，具有粒子细小、粘度适中的特点，胶膜坚韧而富有弹性，耐水性、耐擦洗和耐碱性好；同为该公司生产的RS-2709是一种高性能的纯丙烯酸酯乳液，由于其丙烯酸主链上接枝了带有环氧基团的粘合促进单体，使其配制的涂料具有极好的湿粘力和干附着力，具有广泛的适用性；上海保立佳化工有限公司生产的BLJ-818是一种丙烯酸乳液，具有极好的钙离子稳定性、稀释稳定性、机械稳定性和冻融稳定性；国民淀粉化学有限公司生产的硅丙乳液KD-8乳液，属于有机硅-丙烯酸共聚乳液，采用了无皂化、微乳化、自交联聚合技术，体系中带有硅烷基团，涂膜具有优异的疏水功能和对基材非常好的附着力，形成的致密坚韧的涂膜对水、气、离子的屏蔽性非常好；巴德富的RS-996KD也是一种有机硅-丙烯酸共聚乳液，通过复合技术聚合工艺合成有机硅-丙烯酸共聚乳液，具有优异的耐候性及抗回粘性。
防锈颜料为复合铁钛粉，以聚磷酸钛或聚磷酸铁为载体，复合硅基、钛基、铁基氧化物和氧化钇纳米粉体中的一种或多种。如无锡万达科技有限公司生产的复合铁钛粉(WD-S-400)它是以经过处理的复合氧化物以及金属盐类为载体，引入复合超细粉体制成的高性能防锈颜料，通过对粉体表面处理，使颜料与有机基料结合力增强，加之引入的复合超细微粉体而产生的小尺寸效应和表面效应，能够提高了漆膜的致密性，极大的降低腐蚀介质可渗性，有效地阻隔水分子、氧气等对钢铁表面的侵蚀；贵阳科新应化厂生产的I-H-Z-III-C型防锈颜料是以采用钙盐、镁盐、氧化锌、钛氧化物、钛聚物等材料经系列化学反应，过滤、烘干、粉碎，经表面化学处理，煅烧再粉碎而得；广西化工研究院研制的三聚磷酸铝防锈颜料；香港劲辉化工公司销售的磷酸锌系列的防锈颜料，均具有较好的防锈性能。
所述反射型颜填料为锐钛型或金红石型钛白粉、滑石粉、硫酸钡、绢云母和碳酸钙中的一种或多种。如广西兴美祥钛白粉有限公司生产的锐钛型钛白粉BA-0101，为白色粉末，不溶于水、无生理毒性，化学性能稳定，如山东东佳集团有限公司生产的金红石型钛白粉(SR-237)，表面经硅、铝包膜及有机处理后具有卓越的颜料性能，白度、亮度、光泽好、遮盖力、消色力和流动性强，分散性好，具有极佳的耐候性和抗粉化性能，用在浅色水性罐内导静电防腐蚀涂料中可以调节涂料的颜色，应用于面漆；还有美国杜邦公司的R-706，马来西亚亨斯曼公司的TR-92，以及科美琪公司的CR-826、R-KB-6等产品。滁州滁绢云母厂生产的绢云母外表呈丝绢光泽，手感细腻润滑，耐化学品腐蚀性强，其片状结构可有效延缓腐蚀介质向基材的渗透，对紫外线具有极佳的屏蔽作用，本身组成中的金属及非金属氧化物还可以提高涂层的辐射率，实现辐射制冷。
空心微球为空心陶瓷微珠和/或空心玻璃微珠，它是一种直径为1-10μm的空心球体，属无机非金属材料。美国3M公司能够完全提供符合技术要求的空心玻璃微球，其产品K1、S38、S60外观为纯白色，分散流动性好，粒度适中，中空，壁厚为其直径的8-10％。硬度高、质量轻、耐水、耐腐蚀、无毒、防辐射、隔音，可用于环保型涂料中做隔热填料使用。
水性纳米浆料为水性纳米ATO浆料、水性纳米氧化锆浆料、水性纳米氧化铝浆料等。本发明可用下述企业提供的浆料：上海沪正纳米科技有限公司生产的水性ATO浆料，有效浓度达到50％以上；中国船舶重工集团公司第七二五研究生产的纳米ATO水性浆料；杭州万景新材料有限公司生产的水性纳米氧化锆浆料、纳米氧化铝浆料；山东颐通新材料有限公司生产的纳米氧化锆、纳米氧化铝及其水性浆料产品。
所述防闪锈剂为碳酸铵、苯甲酸钠、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸钠和三乙醇胺中的一种或者多种。防闪锈剂为一种能阻止金属初期腐蚀、防止金属表面出现闪锈的功能性助剂，如中山市永丰化工有限公司销售的防闪锈剂(SER-AD FA179)，以苯甲酸钠为主要成分，是用于水性涂料有效的液体闪蚀抑制剂，能够防止闪蚀和早期生锈。可用如下产品：美国瑞宝助剂公司生产的防闪锈剂(raybo60-NoRust)，以碳酸铵为主要成分的气相防腐蚀剂与接触性防腐蚀剂的复合物，能在金属上可使用的乳胶体系中防瞬锈，也能对衬里的罐头提供防腐蚀保护；SER-AD FA 179分子与铁底材的强烈亲和性确保涂料施工后立刻产生即时的腐蚀抑制作用，因此SER-AD FA 179能有效抑制铁质底材上的水性涂料在干燥过程中出现的闪锈现象，在涂料干燥过程中形成的金属络合物会导致SER-AD FA 179水溶性的降低。在一般条件下，大多数的SER-AD FA 179在干燥后会转变成水不溶的络合物，该络全物仍保持长效闪蚀抑制剂具备的活性。此外，与无机水溶性闪锈抑制剂不同的是，这种水不溶性络合物不会影响干涂膜的水敏感性；还可用国产工业级的亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸钠、三乙醇胺等水性溶性中性介质防闪锈剂。
润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚合物、合成高分子类聚合物之一或者多种混配，其作用是防锈颜料和浅色导电填料分散均匀，使其稳定存在于体系中。其中，嵌段高分子共聚物，如：深圳海川化工有限公司的Hydropalat 3275、Hydropalat 1080、德国BYK化学公司的Disperbyk180、Disperbyk181、Disperbyk184、Disperbyk190、Disperbyk191、英国Avecia公司的Solsperse 12000、Solsperse20000、Solsperse27000等；多价羧酸盐类聚合物，如：深圳海川化工有限公司的SN-5027、SN-5034、SN-5040、美国罗门哈斯公司的Orotan 731A；合成高分子类聚合物，如：深圳海川化工有限公司的Hydropalat 3204、Hydropalat 759、Hydropalat 100、台湾德谦公司的DP512、DP518、美国罗门哈斯公司的Orotan 1124、Orotan1288等。
润湿分散剂B为阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂之一或者多种混配，其作用是降低体系的表面张力，增强涂层对基材的润湿，提高附着力，同时提高体系的流平性，消除涂膜的不平整现象，有助于金属光泽颜料的定向排布。其中，阴离子型润湿剂包括：二烷基(辛基、己基、丁基)磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸钠、蓖麻油硫酸化物、十二烷基磺酸钠、硫酸月桂脂、油酸丁基酯硫酸化物等，如深圳海川化工有限公司的Hydropalat 875，Nopcowet50等，或者是非离子型润湿剂，包括：烷基酚聚氧乙烯醚，烷基醇聚氧乙烯醚、乙二醇聚氧乙烯烷基酯、乙二醇聚氧乙烯烷基芳基醚、乙炔乙二醇等，如美国罗门哈斯公司的X-405，深圳海川化工有限公司的PE-100、Hydropalat 436等。
增稠剂为非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物，其分子链上同时含有亲水基团和疏水基团，可以同时在水相增稠和与聚合物乳液缔合增稠，可以用非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物复配，如：南方化学公司的Optiflo H 400和Optiflo H 600，深圳海川化工有限公司的DSX 3116和DSX 3290，北京富特斯化工科技有限公司的UN-643和UN-641，维港化工有限公司的ET-605，美国罗门哈斯的RM-2020、RM-8W等，其作用是赋予体系良好的流平性和抗流挂性，从而使涂料具有良好的储存性能和施工性能。
所述防沉剂为蒙托土和/或气相SiO2。
其他助剂如成膜助剂、流平剂、消泡剂，均为水性涂料生产中常用的助剂。
所述金属用纳米复合水性隔热防腐涂料构成组分重量百分比分别称取各组分，并按如下步骤和工艺条件制备：
1)在100-400r/min转速搅拌条件下，依次加入10-14％的自来水、润湿分散剂A0.3-0.5％、润湿分散剂B0.1-0.2％、消泡剂0.1-0.15％、防霉剂0.1-0.2％，搅拌10min；在600-800r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.1-0.2％、复合铁钛粉4-6％、钛白粉8％-11％，绢云母5-7％，然后在转速为4500-5000r/min下，高速分散30min，直至细度到达40um以下，在100-400r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在400-500r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料1-5％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液55-58％，再加入空心玻璃微珠5-7％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至300-400r/min，加入消泡剂0.1-0.15％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2-3％、防冻剂1-2％、流平剂0.1-0.2％、防闪锈剂0.1-0.5％、增稠剂0.3-0.5％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
本发明的纳米复合水性隔热防腐涂料的施工工艺如下：由于金属容器的使用寿命在很大程度上取决于防腐蚀施工质量，特别是涂层和基体的粘接力，与容器的表面处理质量密切相关。在除锈质量、涂层厚度和施工条件诸因素中除锈质量对整个涂层质量和管道、容器使用寿命的影响最大。一般认为表面处理质量约占整个影响因素的50％，涂层厚度占19％，涂料种类占5％，施工环境占26％。长期生产实践证明，除锈质量好的比除锈质量差的或未经除锈处理的涂层的使用寿命要长3～5倍。施工之前，最好对施工表面进行喷砂除锈，除锈等级达到GB/T 8923规定的Sa2.5级。然后将防腐底漆及所制备的防腐隔热面漆各刷2道，共四道，控制好厚度。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明所得的产品属于一种环保型水性隔热防腐蚀涂料，兼具了优异的隔热性能和防腐蚀性能，可应用于金属材料制造的储运装备、石化设备、仓储屋顶等设施，在对金属进行防腐蚀保护的同时，提高设施的隔热性能，节约了能源。
2)将防腐蚀颜料、空心微珠以及水性纳米功能浆料进行组合，在水性树脂体系中进行合理搭配，实现了水性的多功能化，同时也提升了水性涂料的防腐蚀、隔热性、耐酸、耐碱等多方面性能。
3)本发明所得的产品的施工简单方便，可以直接用水作为稀释剂，在金属表面进行刷涂或者喷涂施工。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的的范围并不局限于实施例表述的范围。本发明中除非特别指明外，实施例所涉及的百分比均为重量百分比。
实施例1：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的原料配方为：自来水14Kg(14％)，水性丙烯酸乳液(RS-998A，广东顺德巴德富实业有限公司)55Kg(55％)，复合铁钛粉(WD-S-400，无锡万达科技有限公司)5Kg(5％)，金红石型钛白粉(SR-237，山东东佳集团有限公司)8Kg(8％)，绢云母(1250目绢云母，滁州市文龙绢云母有限公司)5Kg(5％)，空心玻璃微珠(K1，美国3M公司)5Kg(5％)，水性纳米氧化锆浆料(山东颐通新材料有限公司)2Kg(2％)，防沉剂(BYK-420，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)，防霉剂(EPW，加拿大诺德公司)0.1Kg(0.1％)，润湿分散剂A(SN-5040，深圳海川化工有限公司)0.3Kg(0.3％)，润湿分散剂B(X-405，美国罗门哈斯公司)0.1Kg(0.1％)，防冻剂(丙二醇，广州市祥枫化工科技有限公司)1.5Kg(1.5％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)2.7Kg(2.7％)，防闪锈剂(raybo60-NoRust，美国瑞宝助剂公司)0.5Kg(0.5％)，增稠剂A(RM-2020，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂B(RM-8W，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，消泡剂A(FoamStar A34，深圳海川化工有限公司)0.1Kg(0.1％)，消泡剂B(681F，罗迪亚)0.1Kg(0.1％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)。制备方法如下：
1)在100r/min转速搅拌条件下，依次加入14％的自来水、润湿分散剂A0.3％、润湿分散剂B0.1％、消泡剂A 0.1％、防霉剂0.1％，搅拌10min；在800r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.1％、复合铁钛粉5％、钛白粉8％，绢云母5％，然后在转速为5000r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在400r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在500r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料2％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液55％，再加入空心玻璃微珠5％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至300r/min，加入消泡剂B 0.1％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2.7％、防冻剂1.5％、流平剂0.1％、防闪锈剂0.5％、增稠剂A 0.2％、增稠剂B 0.2％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
制得的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料性能如表1所示。
实施例2：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的原料配方为：自来水10Kg(10％)，水性丙烯酸乳液(RS-2709，广东顺德巴德富实业有限公司)56Kg(56％)，复合铁钛粉(WD-S-400，无锡万达科技有限公司)5Kg(5％)，金红石型钛白粉(R-KB-6，美国柯美琪公司)9.5Kg(9.5％)，绢云母(1250目绢云母，滁州市文龙绢云母有限公司)5.5Kg(5.5％)，空心玻璃微珠(S60，美国3M公司)7Kg(7％)，水性纳米氧化锆浆料(山东颐通新材料有限公司)2Kg(2％)，防沉剂(BYK-420，德国BYK化学公司)0.2Kg(0.2％)，防霉剂(EPW，加拿大诺德公司)0.1Kg(0.1％)，润湿分散剂A(SN-5040，深圳海川化工有限公司)0.3Kg(0.3％)，润湿分散剂B(X-405，美国罗门哈斯公司)0.1Kg(0.1％)，防冻剂(丙二醇，广州市祥枫化工科技有限公司)2Kg(2％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)2.3Kg(2.3％)，防闪锈剂(FA-179，中山市永丰化工有限公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂A(RM-2020，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂B(RM-8W，美国罗门哈斯公司)0.3Kg(0.3％)，消泡剂A(FoamStarA34，深圳海川化工有限公司)0.1Kg(0.1％)，消泡剂B(1340，日本诺普科)0.1Kg(0.1％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)。制备方法如下：
1)在400r/min转速搅拌条件下，依次加入10％的自来水、润湿分散剂A0.3％、润湿分散剂B0.1％、消泡剂A0.1％、防霉剂0.1％，搅拌10min；在600r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.2％、复合铁钛粉5％、钛白粉9.5％，绢云母5.5％，然后在转速为4500r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在100r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在400r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料2％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液56％，再加入空心玻璃微珠7％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至400r/min，加入消泡剂B0.1％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2.3％、防冻剂2％、流平剂0.1％、防闪锈剂0.2％、增稠剂A0.2％、增稠剂B0.3％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
制得的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料性能如表1所示。
实施例3：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的原料配方为：自来水10Kg(10％)，水性丙烯酸乳液(BLJ-818，上海保立佳化工有限公司)55Kg(55％)，复合铁钛粉(WD-S-400，无锡万达科技有限公司)6Kg(6％)，金红石型钛白粉(CR-826，美国柯美琪公司)11Kg(9％)，绢云母(1250目绢云母，滁州市文龙绢云母有限公司)5Kg(5％)，空心玻璃微珠(S38，美国3M公司)6Kg(6％)，水性纳米氧化锆浆料(山东颐通新材料有限公司)2Kg(2％)，防沉剂(BYK-420，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)，防霉剂(EPW，加拿大诺德公司)0.1Kg(0.1％)，润湿分散剂A(731A，美国罗门哈斯公司)0.5Kg(0.5％)，润湿分散剂B(X-405，美国罗门哈斯公司)0.1Kg(0.1％)，防冻剂(丙二醇，广州市祥枫化工科技有限公司)1.5Kg(1.5％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)2Kg(2％)，防闪锈剂(亚硝酸钠，上海翔悦实业有限公司)0.1Kg(0.1％)，增稠剂A(RM-2020，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂B(RM-8W，美国罗门哈斯公司)0.1Kg(0.1％)，消泡剂A(1350，日本诺普科)0.1Kg(0.1％)，消泡剂B(1340，日本诺普科)0.1Kg(0.1％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)。制备方法如下：
1)在200r/min转速搅拌条件下，依次加入10％的自来水、润湿分散剂A0.5％、润湿分散剂B0.1％、消泡剂A0.1％、防霉剂0.1％，搅拌10min；在700r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.1％、复合铁钛粉6％、钛白粉11％，绢云母5％，然后在转速为4800r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在200r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在450r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料2％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液55％，再加入空心玻璃微珠6％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至350r/min，加入消泡剂A0.1％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2％、防冻剂1％、流平剂0.1％、防闪锈剂0.1％、增稠剂A0.2％、增稠剂B0.1％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
制得的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料性能如表1所示。
实施例4：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的原料配方为：自来水10Kg(10％)，水性丙烯酸乳液(KD-8，国民淀粉)58Kg(58％)，复合铁钛粉(WD-S-400，无锡万达科技有限公司)4Kg(4％)，金红石型钛白粉(CR-826，美国柯美琪公司)8Kg(8％)，绢云母(1250目绢云母，滁州市文龙绢云母有限公司)7Kg(7％)，空心玻璃微珠(S38，美国3M公司)6Kg(6％)，水性纳米ATO浆料(上海沪正纳米科技有限公司)1Kg(1％)，防沉剂(BYK-420，德国BYK化学公司)0.15Kg(0.15％)，防霉剂(EPW，加拿大诺德公司)0.15Kg(0.15％)，润湿分散剂A(731A，美国罗门哈斯公司)0.5Kg(0.5％)，润湿分散剂B(X-405，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，防冻剂(丙二醇，广州市祥枫化工科技有限公司)1Kg(1％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)3Kg(3％)，防闪锈剂(亚硝酸钠，上海翔悦实业有限公司)0.1Kg(0.1％)，增稠剂A(RM-2020，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂B(RM-8W，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，消泡剂A(FoamStar A34，深圳海川化工有限公司)0.15Kg(0.1％)，消泡剂B(1340，日本诺普科)0.15Kg(0.15％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.2Kg(0.2％)。制备方法如下：
1)在300r/min转速搅拌条件下，依次加入10％的自来水、润湿分散剂A0.5％、润湿分散剂B0.2％、消泡剂A0.1％、防霉剂0.15％，搅拌10min；在800r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.15％、复合铁钛粉4％、钛白粉8％，绢云母7％，然后在转速为5000r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在200r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在400r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料1％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液58％，再加入空心玻璃微珠6％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至360r/min，加入消泡剂A0.1％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂3％、防冻剂1％、流平剂0.2％、防闪锈剂0.1％、增稠剂A0.2％、增稠剂B0.2％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
制得的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料性能如表1所示。
实施例5：
一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的原料配方为：自来水11Kg(11％)，水性丙烯酸乳液(996KD，广东顺德巴德富实业有限公司)55Kg(55％)，复合铁钛粉(WD-S-400，无锡万达科技有限公司)4Kg(4％)，金红石型钛白粉(SR-237，山东东佳集团有限公司)8Kg(8％)，绢云母(1250目绢云母，滁州市文龙绢云母有限公司)6Kg(6％)，空心玻璃微珠(S60，美国3M公司)6Kg(6％)，水性纳米氧化铝浆料(杭州万景新材料有限公司)5Kg(5％)，防沉剂(BYK-420，德国BYK化学公司)0.1Kg(0.1％)，防霉剂(EPW，加拿大诺德公司)0.1Kg(0.1％)，润湿分散剂A(SN-5040，深圳海川化工有限公司)0.4Kg(0.4％)，润湿分散剂B(X-405，美国罗门哈斯公司)0.15Kg(0.15％)，防冻剂(丙二醇，广州市祥枫化工科技有限公司)1Kg(1％)，成膜助剂(Texanol，美国Eastman公司)2Kg(2％)，防闪锈剂(raybo60-NoRust，美国瑞宝助剂公司)0.45Kg(0.45％)，增稠剂A(RM-2020，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，增稠剂B(RM-8W，美国罗门哈斯公司)0.2Kg(0.2％)，消泡剂A(1350，日本诺普科)0.13Kg(0.13％)，消泡剂B(1340，日本诺普科)0.12Kg(0.12％)，流平剂(BYK-346，德国BYK化学公司)0.15Kg(0.15％)。制备方法如下：
1)在300r/min转速搅拌条件下，依次加入11％的自来水、润湿分散剂A0.4％、润湿分散剂B0.15％、消泡剂A0.13％、防霉剂0.1％，搅拌10min；在800r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.1％、复合铁钛粉4％、钛白粉8％，绢云母6％，然后在转速为5000r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在200r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
2)在500r/min转速搅拌条件下，在上述颜料浆中加入水性纳米浆料5％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液55％，再加入空心玻璃微珠6％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至400r/min，加入消泡剂B0.12％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2％、防冻剂1％、流平剂0.15％、防闪锈剂0.45％、增稠剂A0.2％、增稠剂B0.2％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
制得的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料性能如表1所示。
表1结果表明，本发明的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料各项性能都达到并超过了隔热防腐蚀涂料的性能指标，兼具了优异的隔热性能和防腐蚀性能，且环保无毒，可以直接用水作为稀释剂，具有良好的施工性能，可应用于储运装备、石化设备、仓储屋顶等金属材料设施，在对金属进行防腐蚀保护的同时，提高设施的隔热性能，节约了能源。
表1实施例1～5所配置的纳米复合水性隔热防腐涂料性能表

Claims (8)

1、一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于，按重量百分比计，该涂料原料配方由以下组分构成：水10-14％、水性丙烯酸乳液55-58％、防锈颜料4-6％、反射颜料13％-18％、空心微球5-7％、润湿分散剂A0.3-0.5％、润湿分散剂B 0.1-0.3％、消泡剂0.2-0.3％、防闪锈剂0.1-0.5％、成膜助剂2-3％、防冻剂1-2％、防霉剂0.1-0.2％、水性纳米浆料1-5％、防沉剂0.1-0.2％、流平剂0.1-0.3％和增稠剂0.3-0.5％；
所述水性丙烯酸乳液为苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、纯丙烯酸聚合乳液或有机硅-丙烯酸共聚乳液；
所述润湿分散剂A为嵌段高分子共聚物、多价羧酸盐类聚合物和/或合成高分子类聚合物；
所述润湿分散剂B为阴离子型润湿剂和/或非离子型润湿剂；
所述增稠剂为非离子型疏水改性聚氨酯嵌段共聚物；
所述消泡剂为矿物油类和/或有机硅类消泡剂；
所述水性纳米浆料为水性纳米ATO浆料、水性纳米氧化锆浆料和/或水性纳米氧化铝浆料。
2、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述空心微球为空心陶瓷微珠和/或空心玻璃微珠。
3、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料为以聚磷酸钛或聚磷酸铁为载体，复合硅基、钛基、铁基氧化物和氧化钇纳米粉体中的一种或多种的复合铁钛粉。
4、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述防锈颜料为I-H-Z-III-C型防锈颜料、三聚磷酸铝防锈颜料和磷酸锌防锈颜料中的一种或多种。
5、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述反射颜料为锐钛型或金红石型钛白粉、滑石粉、硫酸钡、绢云母和碳酸钙中的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述防闪锈剂为碳酸铵、苯甲酸钠、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸钠和三乙醇胺中的一种或者多种。
7、根据权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，其特征在于：所述防沉剂为蒙托土和/或气相SiO2。
8、一种制备权利要求1所述的金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤和工艺条件：
(1)在100-400r/min转速搅拌条件下，以权利要求1所述涂料原料配方总重量计，依次加入10-14％的自来水、润湿分散剂A0.3-0.5％、润湿分散剂B 0.1-0.2％、消泡剂0.1-0.15％、防霉剂0.1-0.2％，搅拌10min；在600-800r/min转速搅拌下，加入防沉剂0.1-0.2％、防锈颜料4-6％、反射型颜填料13-18％，然后在转速为4500-5000r/min下，高速分散30min，直至细度到达40μm以下，在100-400r/min转速搅拌条件下搅拌10min，即制得颜料浆；
(2)在400-500r/min转速搅拌条件下，在步骤(1)所得颜料浆中加入水性纳米浆料1-5％搅拌10min，添加水性丙烯酸乳液55-58％，再加入空心玻璃微珠5-7％，搅拌分散20min，使空心微珠充分分散，降低转速至300-400r/min，加入消泡剂0.1-0.15％，搅拌10min消掉分散空心微珠产生的部分气泡，依次加入成膜助剂2-3％、防冻剂1-2％、流平剂0.1-0.2％、防闪锈剂0.1-0.5％、增稠剂0.3-0.5％，搅拌均匀即可，制得金属用纳米复合水性隔热防腐涂料。
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Assignee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Assignor: GUANGZHOU JOINTAS CHEMICAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020980004757

Denomination of invention: A nano composite waterborne heat insulation and anticorrosion coating for metal and its preparation method

Granted publication date: 20120530

License type: Exclusive License

Record date: 20200806

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A nano composite waterborne heat insulation and anticorrosion coating for metal and its preparation method

Effective date of registration: 20200810

Granted publication date: 20120530

Pledgee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGZHOU JOINTAS CHEMICAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980004803

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PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20240103

Granted publication date: 20120530

Pledgee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGZHOU JOINTAS CHEMICAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980004803

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EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Assignor: GUANGZHOU JOINTAS CHEMICAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020980004757

Date of cancellation: 20240103