CN106243921A - 一种耐磨耐碱纳米防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐磨耐碱纳米防腐涂料及其制备方法，该涂料由ABCDE五种组份组成,其中,A组份为基体混合物,主要负责构成防腐涂料的主体部分,由有机硅环氧树脂分散液和聚氯乙烯树脂分散液组成,B组份为辅助混合物,主要用于辅助形成防腐涂料,由多种不同的物质组成,C组份为耐磨混合物，主要用于提高防腐涂料的耐磨性能,由聚苯硫醚和纳米石墨粉组成,D组份为耐碱混合物，主要用于提高防腐涂料的耐碱性能,由纳米Si3N4粉末、纳米ZrO2粉末、纳米BaO‑TiO2‑SiO2粉组成,E组份为颜料，颜料可选择绿色、蓝色、黑色、灰色、红色、黄色、紫色或橙色的颜料，本发明还公开了该耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法，该防腐涂料具有防腐、耐磨和耐碱三种性能，性能稳定，生产成本低。

Description

一种耐磨耐碱纳米防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种耐磨耐碱纳米防腐涂料及其制备方法。
背景技术
近些年,在实际生产中,很多机械设备往往需要在多种复杂工况下工作。有些工况要求机械设备的表面具有优良的耐磨性能，以防止机械设备磨损失效，有些工况要求机械设备的表面具有优良的耐碱性能，也有些工况要求机械设备同时能够在这两种复杂工况下工作。
复杂的工况要求机械设备的表面具有多种防护能力。如果在这些工况下工作而又不采取防腐措施，机械设备将会很快受到腐蚀，影响工业生产质量。
在机械设备的外表面喷覆防腐涂料是重要的防腐技术之一。近些年，防腐涂料技术发展非常迅速。针对不同的工况，需要采用不同的防腐涂料。在易磨损工况下工作的机械设备，需要在表面喷覆耐磨防腐涂料。在碱性工况下工作的设备，需要在表面喷覆耐碱防腐涂料。
但是，目前市场上的防腐涂料的性能较为单一。耐磨的防腐涂料一般不耐碱，耐碱的防腐涂料一般不耐磨。面对复杂的工业生产环境，部分工况要求防腐涂料同时具备耐磨和耐碱两种性能，而目前市场上并没有同时具备防腐、耐磨和耐碱性能的防腐涂料。
为了提高防腐涂料的耐磨耐碱能力，需要研究多种不同材料之间的配比组合，并开发新的制备方法。为了使在多种复杂环境下工作的机械设备或管路等能正常工作，研发一种耐磨耐碱的新型防腐涂料势在必行。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种耐磨耐碱纳米防腐涂料及其制备方法，该耐磨耐碱纳米防腐涂料可同时发挥防腐、耐磨和耐碱的特性，可以在保护设备在多种复杂工况下安全运行，提高设备运行的可靠性，应用前景广阔。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种耐磨耐碱纳米防腐涂料，由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料；
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液100-120份，聚氯乙烯树脂分散液30-60份；
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉10-20份，硫酸钡10-20份，膨润土5-10份，正丁醇5-10份，云母粉10-15份，消泡剂10-15份，二甲苯5-10份；
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚10-18份，纳米石墨粉15-25份；
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末10-25份，纳米ZrO2粉末5-15份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉10-15份；
所述的E组份颜料，颜料选择绿色、蓝色、黑色、灰色、红色、黄色、紫色或橙色的颜料，重量份为5-15份。
上述所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法如下：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以600～1000转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加2-10吨的压力，并保压1-2小时，再采用变频分散机以800～1500转/分钟的转速搅拌2～4小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为10-30KHz的超声振动；
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以400～800转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以400～1000转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1000～1500转/分钟的转速搅拌2～5小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为20-50KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。
本发明具有以下优点：
1、本发明采用了耐磨混合物，如石墨粉和高锰钢等。石墨粉可以有效降低涂料表面的摩擦力，增强涂料的耐磨性能。本发明还采用了耐碱混合物，如纳米Si3N4粉和BaO-TiO2-SiO2粉等，这些材料具有优良的耐碱能力。在多种材料的共同作用下，该耐磨耐碱纳米防腐涂料具有优良的耐磨耐碱性能，可应用于在复杂工况下工作的各类机械设备。
2、本发明采用了聚氯乙烯树脂、硫酸钡、钛白粉等，这些材料具有优良的耐腐蚀性能，使该耐磨耐碱纳米防腐涂料具有优良的防腐蚀性能，可以防止机械设备被腐蚀失效，延长机械设备的使用寿命。
4、该耐磨耐碱纳米防腐涂料的生产成本低，生产工艺简单。
5、该耐磨耐碱纳米防腐涂料具有较高的可靠性和稳定性高。
6、本发明在制备过程中对混合物施加压力，可有效增加涂料的致密性。而在制备过程中施加超声振动，则有助于各类组分间快速均匀地混合，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明的耐磨耐碱纳米防腐涂料涂覆后的表面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做详细描述。
实施例一
本实施例一种耐磨耐碱纳米防腐涂料由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料，
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液108份，聚氯乙烯树脂分散液40份，
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉15份，硫酸钡15份，膨润土8份，正丁醇6份，云母粉10份，消泡剂10份，二甲苯5份，
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚10份，纳米石墨粉15份，
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末10份，纳米ZrO2粉末5份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉10份，
所述的E组份为颜料，颜料选择灰色的颜料，重量份为5份。
上述所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法如下：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为15KHz的超声振动，
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加7吨的压力，并保压1.5小时，再采用变频分散机以1200转/分钟的转速搅拌2.5小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为25KHz的超声振动，
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以700转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为15KHz的超声振动，
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以700转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为15KHz的超声振动，
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1200转/分钟的转速搅拌3小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为35KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。
该实施例一喷覆后的效果图如图1所示。
实施例二
本实施例一种耐磨耐碱纳米防腐涂料由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料，
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液110份，聚氯乙烯树脂分散液45份，
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉15份，硫酸钡10份，膨润土10份，正丁醇10份，云母粉15份，消泡剂15份，二甲苯7份，
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚18份，纳米石墨粉15份，
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末25份，纳米ZrO2粉末15份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉10份，
所述的E组份为颜料，颜料选择绿色的颜料，重量份为12份，
上述所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法如下：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为15KHz的超声振动，
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加7吨的压力，并保压1.6小时，再采用变频分散机以1200转/分钟的转速搅拌3小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以560转/分钟的转速搅拌1.6小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为17KHz的超声振动，
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以700转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为18KHz的超声振动，
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1300转/分钟的转速搅拌4.2小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为35KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。
实施例三
本实施例一种耐磨耐碱纳米防腐涂料由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料，
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液105份，聚氯乙烯树脂分散液55份，
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉15份，硫酸钡16份，膨润土7份，正丁醇8份，云母粉12份，消泡剂14份，二甲苯7份，
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚15份，纳米石墨粉22份，
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末22份，纳米ZrO2粉末13份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉12份，
所述的E组份为颜料，颜料选择橙色的颜料，重量份为7份，
上述所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法如下：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以900转/分钟的转速搅拌2小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加10吨的压力，并保压1小时，再采用变频分散机以1500转/分钟的转速搅拌4小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为10KHz的超声振动，
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以800转/分钟的转速搅拌1小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为10KHz的超声振动，
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以400转/分钟的转速搅拌2小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1500转/分钟的转速搅拌2小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。
实施例四
本实施例一种耐磨耐碱纳米防腐涂料由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料，
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液100份，聚氯乙烯树脂分散液60份，
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉10份，硫酸钡20份，膨润土10份，正丁醇5份，云母粉10份，消泡剂15份，二甲苯8份，
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚12份，纳米石墨粉20份，
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末22份，纳米ZrO2粉末10份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉12份，
所述的E组份为颜料，颜料选择黑色的颜料，重量份为14份，
上述所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法如下：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以1000转/分钟的转速搅拌2小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加8吨的压力，并保压1.6小时，再采用变频分散机以1200转/分钟的转速搅拌3小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为20KHz的超声振动，
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以700转/分钟的转速搅拌1.5小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为16KHz的超声振动，
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以900转/分钟的转速搅拌1.8小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为16KHz的超声振动，
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1500转/分钟的转速搅拌5小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为50KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。

Claims (2)

1.一种耐磨耐碱纳米防腐涂料，其特征在于：由ABCDE五种组份组成,A组份为基体混合物,B组份为辅助混合物,C组份为耐磨混合物，D组份为耐碱混合物，E组份为颜料；
所述的A组份基体混合物由下述重量份的原料组成：有机硅环氧树脂分散液100-120份，聚氯乙烯树脂分散液30-60份；
所述的B组份辅助混合物由下述重量份的原料组成：钛白粉10-20份，硫酸钡10-20份，膨润土5-10份，正丁醇5-10份，云母粉10-15份，消泡剂10-15份，二甲苯5-10份；
所述的C组份耐磨混合物由下述重量份的原料组成：聚苯硫醚10-18份，纳米石墨粉15-25份；
所述的D组耐碱混合物由下述重量份的原料组成：纳米Si3N4粉末10-25份，纳米ZrO2粉末5-15份，纳米BaO-TiO2-SiO2粉10-15份；
所述的E组份颜料，颜料选择绿色、蓝色、黑色、灰色、红色、黄色、紫色或橙色的颜料，重量份为5-15份。
2.权利要求1所述的一种耐磨耐碱纳米防腐涂料的制备方法，其特征在于：
所述的A组份基体混合物按照所述重量份配比后，采用旋转式搅拌器以600～1000转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对A组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
所述的B组份辅助混合物按照所述重量份配比后，采用压力机对B组分混合物施加2-10吨的压力，并保压1-2小时，再采用变频分散机以800～1500转/分钟的转速搅拌2～4小时，在搅拌过程中对B组份基体混合物施加振动频率为10-30KHz的超声振动；
所述的C组份耐磨混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以400～800转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
所述的D组份耐碱混合物按照所述重量份配比后，采用变频分散机以400～1000转/分钟的转速搅拌1～2小时，在搅拌过程中对C组份基体混合物施加振动频率为10-20KHz的超声振动；
最后，将所得的A组份基体混合物、B组份辅助混合物、C组份耐磨混合物、D组份耐碱混合物和按照上述重量配比的颜料混合，并采用变频分散机以1000～1500转/分钟的转速搅拌2～5小时，在搅拌过程中对混合物施加振动频率为20-50KHz的超声振动，即得一种耐磨耐碱纳米防腐涂料。
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