CN105331284A - 一种防水耐高温耐磨防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45-48份,丙烯酸乳液43-46份,酪素胶9-12份,改性石墨烯23-26份,纳米氧化锌12-15份,三聚磷酸铝6-9份,滑石粉4-6份,硅烷偶联剂KH-570?1.5-1.8份,抗盐雾助剂1.1-1.5份,流平剂1.1-1.4份,消泡剂1.2-1.6份,分散剂1.2-1.5份,混合溶剂45-48份。本发明附着力高且耐高温、耐磨性能好。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域,尤其涉及一种防水耐高温耐磨防腐涂料。
背景技术
在工业生产中,金属结构件、工程机械尾气管、金属结构高温烟囱外表面常因为长年接触高温气体、湿气和烟尘,极易腐蚀,即在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化状态,从而显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加金属解构间的磨损,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、***等灾难性事故,而防腐涂料是最简单、低成本保护金属构件远离腐蚀的最佳物质,由于防腐涂料将金属构件与外界环境隔绝开来,要求防腐涂料具备极高的附着力、耐高温和耐磨性能,而普通的防腐涂料很难做到这一点。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种防水耐高温耐磨防腐涂料,附着力高且耐高温、耐磨性能好。
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45-48份,丙烯酸乳液43-46份,酪素胶9-12份,改性石墨烯23-26份,纳米氧化锌12-15份,三聚磷酸铝6-9份,滑石粉4-6份,硅烷偶联剂KH-5701.5-1.8份,抗盐雾助剂1.1-1.5份,流平剂1.1-1.4份,消泡剂1.2-1.6份,分散剂1.2-1.5份,混合溶剂45-48份;
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将3-6份石墨烯和30-60份硫酸/硝酸配合液放入置于65-75℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.5-4h,第一次超声分散的频率为15-20KHz,第一次超声分散的功率为600-1000W;将物料A投入1-1.5×104份去离子水中,调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.2-2h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、40-60份二氯亚砜、10-13份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为75-80℃的第二反应容器,在氮气保护下保温25-28h后减压蒸馏0.5-1.2h,第二次陈化1-1.5h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、20-25份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为2-5h,第二次超声分散的频率为50-55KHz,第二次超声分散的功率为800-1100W,再把第三反应容器温度升高至110-120℃并保温3-5h,减压蒸馏0.8-1.2h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;
其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为55-60wt%的硝酸溶液按照4-4.5:1-1.2的体积比配制的混合溶液。
优选地,有机硅环氧树脂聚合物、丙烯酸乳液、酪素胶的重量比为58-62:24-25:10-11。
优选地,酪素胶的酸值为157-160mg/g。
优选地,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.5-7:3-4.5混合制成。
优选地,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物58-62份,丙烯酸乳液24-25份,酪素胶10-11份,改性石墨烯24-25份,纳米氧化锌13-14份,三聚磷酸铝7-8份,滑石粉4.5-5份,硅烷偶联剂KH-5701.6-1.7份,抗盐雾助剂1.3-1.4份,流平剂1.2-1.3份,消泡剂1.3-1.5份,分散剂1.3-1.4份,混合溶剂46-47份。
优选地,改性石墨烯的制备过程中,按重量份将4-5份石墨烯和40-50份硫酸/硝酸配合液放入置于68-72℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.6-3.8h,第一次超声分散的频率为16-19KHz,第一次超声分散的功率为800-900W;将物料A投入1.1-1.3×104份去离子水中,调节pH值为6.9-7后第一次陈化1.4-1.8h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、45-50份二氯亚砜、11-12份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为76-77℃的第二反应容器,在氮气保护下保温26-27h后减压蒸馏0.8-1h,第二次陈化1.1-1.2h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、22-23份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为3-4h,第二次超声分散的频率为53-54KHz,第二次超声分散的功率为880-1000W,再把第三反应容器温度升高至114-106℃并保温3.5-4h,减压蒸馏0.9-1h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为56-58wt%的硝酸溶液按照4.2-4.3:1-1.1的体积比配制的混合溶液。
本发明采用有机硅环氧树脂聚合物、丙烯酸乳液和酪素胶作为成膜物质,大幅提高了本发明的附着力和耐高温、耐磨性能,同时使本发明具有较快的固化速度;添加的改性石墨烯、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和滑石粉,能够大大提高本发明的附着力、耐高温性能和耐磨、防腐性能,其中改性石墨烯是由石墨烯经三乙烯四胺改性制成的,改性过程中,三乙烯四胺与石墨烯表面环氧基发生开环反应,形成的新的侧链能与邻位碳原子上的羟基反应,形成双键和羟胺,从而一方面大大提高了石墨烯的分散性、降低了石墨烯的团聚现象,进而易于向使用本发明的金属机械表面扩散,从而提高本发明的附着力,另一方面改性石墨烯界面能增强,能够有效嵌入并深度融合于本发明成膜物质中,从而使本发明受到冲击、摩擦等作用力时,本发明上的载荷能够通过界面转移到石墨烯上,从而吸收更多的作用力,增强了本发明的耐磨性能,同时改性石墨烯具有良好的导热性能,与纳米氧化锌配合使用,能够承接并迅速分散外界热量,从而提高了本发明的耐高温性能;而三聚磷酸铝热稳定性好,其分解产生的磷酸根离子能与各种金属离子生成螯合物,形成无机高分子错合体,在金属表面生成保护膜,极大地抑制了金属的腐蚀,同时三聚磷酸铝能够分解成致密的正磷酸膜,隔绝水分、氧气等与金属表面接触,进一步提高了本发明的防腐能力。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物48份,丙烯酸乳液43份,酪素胶12份,改性石墨烯23份,纳米氧化锌15份,三聚磷酸铝6份,滑石粉6份,硅烷偶联剂KH-5701.5份,抗盐雾助剂1.5份,流平剂1.1份,消泡剂1.6份,分散剂1.2份,混合溶剂48份;其中,酪素胶的酸值为157mg/g,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.5:3混合制成。
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将3份石墨烯和60份硫酸/硝酸配合液放入置于65℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为4h,第一次超声分散的频率为15KHz,第一次超声分散的功率为1000W;将物料A投入1×104份去离子水中,调节pH值为7.1后第一次陈化1.2h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、60份二氯亚砜、10份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为80℃的第二反应容器,在氮气保护下保温25h后减压蒸馏1.2h,第二次陈化1h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、25份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为2h,第二次超声分散的频率为55KHz,第二次超声分散的功率为800W,再把第三反应容器温度升高至120℃并保温3h,减压蒸馏1.2h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96wt%的硫酸溶液和60wt%的硝酸溶液按照4.5:1.2的体积比配制的混合溶液。
实施例2
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45份,丙烯酸乳液46份,酪素胶9份,改性石墨烯26份,纳米氧化锌12份,三聚磷酸铝9份,滑石粉4份,硅烷偶联剂KH-5701.8份,抗盐雾助剂1.1份,流平剂1.4份,消泡剂1.2份,分散剂1.5份,混合溶剂45份;其中,酪素胶的酸值为160mg/g,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为7:4.5混合制成。
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将6份石墨烯和30份硫酸/硝酸配合液放入置于75℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.5h,第一次超声分散的频率为20KHz,第一次超声分散的功率为600W;将物料A投入1.5×104份去离子水中,调节pH值为6.8后第一次陈化2h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、40份二氯亚砜、13份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为75℃的第二反应容器,在氮气保护下保温28h后减压蒸馏0.5h,第二次陈化1.5h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、20份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为5h,第二次超声分散的频率为50KHz,第二次超声分散的功率为1100W,再把第三反应容器温度升高至110℃并保温5h,减压蒸馏0.8h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为98wt%的硫酸溶液和浓度为55wt%的硝酸溶液按照4:1的体积比配制的混合溶液。
实施例3
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物62份,丙烯酸乳液24份,酪素胶11份,改性石墨烯24份,纳米氧化锌14份,三聚磷酸铝7,滑石粉5份,硅烷偶联剂KH-5701.6份,抗盐雾助剂1.4份,流平剂1.2份,消泡剂1.5份,分散剂1.3份,混合溶剂47份;其中,酪素胶的酸值为158mg/g,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.8:3.5混合制成。
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将4份石墨烯和50份硫酸/硝酸配合液放入置于68℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.8h,第一次超声分散的频率为16KHz,第一次超声分散的功率为900W;将物料A投入1.1×104份去离子水中,调节pH值为7后第一次陈化1.4h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、50份二氯亚砜、11份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为77℃的第二反应容器,在氮气保护下保温26h后减压蒸馏1h,第二次陈化1.1h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、23份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为3h,第二次超声分散的频率为54KHz,第二次超声分散的功率为880W,再把第三反应容器温度升高至106℃并保温3.5h,减压蒸馏1h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96wt%的硫酸溶液和浓度为58wt%的硝酸溶液按照4.2:1.1的体积比配制的混合溶液。
实施例4
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物58份,丙烯酸乳液25份,酪素胶10份,改性石墨烯25份,纳米氧化锌13份,三聚磷酸铝8份,滑石粉4.5份,硅烷偶联剂KH-5701.7份,抗盐雾助剂1.3份,流平剂1.3份,消泡剂1.3份,分散剂1.4份,混合溶剂467份;其中,酪素胶的酸值为159mg/g,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.9:4混合制成。
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将5份石墨烯和40份硫酸/硝酸配合液放入置于72℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.6h,第一次超声分散的频率为19KHz,第一次超声分散的功率为8000W;将物料A投入1.3×104份去离子水中,调节pH值为6.9后第一次陈化1.8h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、45份二氯亚砜、12份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为76℃的第二反应容器,在氮气保护下保温27h后减压蒸馏0.8h,第二次陈化1.2h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、22份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为4h,第二次超声分散的频率为53KHz,第二次超声分散的功率为1000W,再把第三反应容器温度升高至114℃并保温4h,减压蒸馏0.9h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为98wt%的硫酸溶液和浓度为56wt%的硝酸溶液按照4.3:1的体积比配制的混合溶液。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45-48份,丙烯酸乳液43-46份,酪素胶9-12份,改性石墨烯23-26份,纳米氧化锌12-15份,三聚磷酸铝6-9份,滑石粉4-6份,硅烷偶联剂KH-5701.5-1.8份,抗盐雾助剂1.1-1.5份,流平剂1.1-1.4份,消泡剂1.2-1.6份,分散剂1.2-1.5份,混合溶剂45-48份;
改性石墨烯的制备过程中,按重量份将3-6份石墨烯和30-60份硫酸/硝酸配合液放入置于65-75℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.5-4h,第一次超声分散的频率为15-20KHz,第一次超声分散的功率为600-1000W;将物料A投入1-1.5×104份去离子水中,调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.2-2h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、40-60份二氯亚砜、10-13份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为75-80℃的第二反应容器,在氮气保护下保温25-28h后减压蒸馏0.5-1.2h,第二次陈化1-1.5h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、20-25份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为2-5h,第二次超声分散的频率为50-55KHz,第二次超声分散的功率为800-1100W,再把第三反应容器温度升高至110-120℃并保温3-5h,减压蒸馏0.8-1.2h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;
其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为55-60wt%的硝酸溶液按照4-4.5:1-1.2的体积比配制的混合溶液。
2.根据权利要求1所述防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,有机硅环氧树脂聚合物、丙烯酸乳液、酪素胶的重量比为58-62:24-25:10-11。
3.根据权利要求1或2所述防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,酪素胶的酸值为157-160mg/g。
4.根据权利要求1-3任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.5-7:3-4.5混合制成。
5.根据权利要求1-4任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物58-62份,丙烯酸乳液24-25份,酪素胶10-11份,改性石墨烯24-25份,纳米氧化锌13-14份,三聚磷酸铝7-8份,滑石粉4.5-5份,硅烷偶联剂KH-5701.6-1.7份,抗盐雾助剂1.3-1.4份,流平剂1.2-1.3份,消泡剂1.3-1.5份,分散剂1.3-1.4份,混合溶剂46-47份。
6.根据权利要求1-5任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料,其特征在于,改性石墨烯的制备过程中,按重量份将4-5份石墨烯和40-50份硫酸/硝酸配合液放入置于68-72℃水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A,第一次超声分散时间为3.6-3.8h,第一次超声分散的频率为16-19KHz,第一次超声分散的功率为800-900W;将物料A投入1.1-1.3×104份去离子水中,调节pH值为6.9-7后第一次陈化1.4-1.8h,抽滤、干燥得到物料B;将物料B、45-50份二氯亚砜、11-12份N,N-二甲基甲酰胺放入温度为76-77℃的第二反应容器,在氮气保护下保温26-27h后减压蒸馏0.8-1h,第二次陈化1.1-1.2h后抽滤、干燥得到物料C;将物料C、22-23份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散,第二次超声分散时间为3-4h,第二次超声分散的频率为53-54KHz,第二次超声分散的功率为880-1000W,再把第三反应容器温度升高至114-106℃并保温3.5-4h,减压蒸馏0.9-1h后,抽滤、干燥得到改性石墨烯;其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为56-58wt%的硝酸溶液按照4.2-4.3:1-1.1的体积比配制的混合溶液。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160217 |