CN104327670B - 一种抗冲击耐寒防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50‑55份，氨基树脂20‑24份，醇酸树脂11‑15份，丁腈橡胶2707 12‑15份，改性石墨烯21‑28份，碳酸钙12‑15份，氧化锌5‑8份，硅烷偶联剂KH‑792 1.1‑1.5份，防腐剂0.2‑0.5份，消泡剂1.6‑2份，流平剂1.5‑1.8份，防霉剂0.8‑1.1份，分散剂1.1‑1.4份，成膜助剂1.6‑1.8份，防老剂OD 1.2‑1.5份，羟乙基纤维素1‑3份，溶剂60‑64份。本发明具有抗冲击性能高、耐寒性能好的特点，能够适用于不同场合的需要。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种抗冲击耐寒防腐涂料。
背景技术
随着经济社会的飞速发展，金属材料的使用越来越广泛，金属及其构件的腐蚀问题已经遍及国民经济的各个领域。防腐措施有很多，但迄今为止最普遍、最经济、最实用的保护措施还是防腐涂料保护，防腐涂料以其施工简便、经济适用、不受设备面积、形状的约束等特点而被广泛的应用。在众多涂料品种中环氧树脂在防腐蚀涂料中占据重要地位，是被广泛作为金属防腐蚀用的一种涂层材料，具有优异的粘结力和耐水性能，其产量日增，新品种相继出现，是极有发展前途的涂料品种，通过添加不同的填料和调整固化剂的品种，可以制成性能各异的环氧树脂防腐涂料，适用于不同场合的需要，达到良好的保护效果。然而环氧树脂防腐涂料的抗冲击性能和耐寒性能不强，如何提高这两项性能，是防腐涂料研发的重要领域。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗冲击耐寒防腐涂料，具有抗冲击性能高、耐寒性能好的特点，能够适用于不同场合的需要。
本发明提出的一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50-55份，氨基树脂20-24份，醇酸树脂11-15份，丁腈橡胶2707 12-15份，改性石墨烯21-28份，碳酸钙12-15份，氧化锌5-8份，硅烷偶联剂KH-792 1.1-1.5份，防腐剂0.2-0.5份，消泡剂1.6-2份，流平剂1.5-1.8份，防霉剂0.8-1.1份，分散剂1.1-1.4份，成膜助剂1.6-1.8份，防老剂OD 1.2-1.5份，羟乙基纤维素1-3份，溶剂60-64份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将5-8份石墨烯、10-14份浓度为1.1-1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和16-19份正己醇放入的第一反应容器，以115-118rpm的搅拌速度搅拌0.5-1.5h，加入1-1.3份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至64-67℃，以95-110rpm的搅拌速度搅拌1-1.5h后，冷却至24-27℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3800-4000rpm；将物料A、5-8份丙酮、7-10份维生素C、4-7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18-22h后超声分散1.2-1.8h得到物料B，超声分散的频率为35-40KHz，超声分散的功率为1000-1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
优选地，环氧树脂的环氧值为0.09-0.14eq/100g。
优选地，环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂的重量比为52-54：21-23：13-14。
优选地，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为6.5-7:3-4.5混合制成。
优选地，其原料按重量份包括：环氧树脂52-54份，氨基树脂21-23份，醇酸树脂13-14份，丁腈橡胶2707 13-14份，改性石墨烯22-25份，碳酸钙13-14份，氧化锌6-7份，硅烷偶联剂KH-792 1.2-1.4份，防腐剂0.3-0.4份，消泡剂1.7-1.8份，流平剂1.6-1.7份，防霉剂0.9-1份，分散剂1.2-1.3份，成膜助剂1.6-1.7份，防老剂OD 1.3-1.4份，羟乙基纤维素1.5-2份，溶剂62-63份。
优选地，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将6-7份石墨烯、12-13份浓度为1.2-1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和17-18份正己醇放入的第一反应容器，以116-117rpm的搅拌速度搅拌 0.8-1.2h，加入1.1-1.2份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至65-66℃，以98-100rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.3h后，冷却至25-26℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3850-3900rpm；将物料A、6-7份丙酮、8-9份维生素C、5-6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19-20h后超声分散1.4-1.6h得到物料B，超声分散的频率为36-38KHz，超声分散的功率为1100-1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
本发明以氨基树脂、醇酸树脂、丁腈橡胶2707和环氧值为0.09-0.14eq/100g的环氧树脂作为成膜物质，使本发明具有良好的抗冲击性能和耐寒性能；而改性石墨烯、碳酸钙、氧化锌的添加，大大增强了本发明的抗冲击性能和防寒性能，其中改性石墨烯是由石墨烯经邻硝基苯胺改性制成的，改性过程中，石墨烯表面与邻硝基苯胺分子间形成酰胺键，使得邻硝基苯胺被牢固接枝在石墨烯表面，一方面提高了石墨烯在本发明中的分散性，另一方面，被接枝上邻硝基苯胺分子的改性石墨烯，能通过其表面含有的氨基与成膜物质中的腈基极性相互作用，增强了改性石墨烯与成膜物质的界面作用，使两者更好地相容，另外，改性石墨烯中的烷基键能够与成膜物质分子充分缠绕，又进一步提高了“成膜物质—改性石墨烯”结构的稳定性，使得本发明在受到外力作用时，能够有效将载荷转移到物理机械性能极强的改性石墨烯上，从而大大提高了本发明的抗冲击性能，而碳酸钙和氧化锌均匀地分布在“成膜物质—改性石墨烯”之中，并于分子间形成空气膜，有效地阻止温度的传导，从而大大提高了本发明的耐寒性能。
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
本发明提出的一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50份，氨基树脂24份，醇酸树脂15份，丁腈橡胶2707 12份，改性石墨烯28份，碳酸钙12份，氧化锌8份，硅烷偶联剂KH-792 1.1份，防腐剂0.5份，消泡剂1.6份，流平剂1.8份，防霉剂0.8份，分散剂1.4份，成膜助剂1.6份，防老剂OD1.5份，羟乙基纤维素1份，溶剂64份；其中，环氧树脂的环氧值为0.09eq/100g，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为6.5:3混合制成；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将5份石墨烯、14份浓度为1.1mmol/L的亚硝酸钠溶液和19份正己醇放入的第一反应容器，以115rpm的搅拌速度搅拌1.5h，加入1份浓度为98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至64℃，以110rpm的搅拌速度搅拌1h后，冷却至27℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3800rpm；将物料A、8份丙酮、7份维生素C、7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18h后超声分散1.8h得到物料B，超声分散的频率为35KHz，超声分散的功率为1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例2
本发明提出的一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50份，氨基树脂24份，醇酸树脂11份，丁腈橡胶2707 15份，改性石墨烯21份，碳酸钙15份，氧化锌5份，硅烷偶联剂KH-792 1.5份，防腐剂0.2份，消泡剂2份，流平剂1.5份，防霉剂1.1份，分散剂1.1份，成膜助剂1.8份，防老剂OD 1.2份，羟乙基纤维素3份，溶剂60份；其中，环氧树脂的环氧值为0.14eq/100g，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为7:4.5混合制成；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8份石墨烯、10份浓度为1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和16份正己醇放入的第一反应容器，以118rpm的搅拌速度搅拌0.5h，加入1.3份浓度为96wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至67℃，以95rpm的搅拌速度搅拌1.5h后，冷却至24℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为4000rpm；将物料A、5份丙酮、 10份维生素C、4份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置22h后超声分散1.2h得到物料B，超声分散的频率为40KHz，超声分散的功率为1000W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例3
本发明提出的一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂54份，氨基树脂21份，醇酸树脂14份，丁腈橡胶2707 13份，改性石墨烯25份，碳酸钙13份，氧化锌7份，硅烷偶联剂KH-792 1.2份，防腐剂0.4份，消泡剂1.7份，流平剂1.7份，防霉剂0.9份，分散剂1.3份，成膜助剂1.6份，防老剂OD 1.4份，羟乙基纤维素1.5份，溶剂63份；其中，环氧树脂的环氧值为0.1eq/100g，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为6.8:3.6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、13份浓度为1.2mmol/L的亚硝酸钠溶液和18份正己醇放入的第一反应容器，以116rpm的搅拌速度搅拌1.2h，加入1.1份浓度为98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至65℃，以100rpm的搅拌速度搅拌1.2h后，冷却至26℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3850rpm；将物料A、7份丙酮、8份维生素C、6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19h后超声分散1.6h得到物料B，超声分散的频率为36KHz，超声分散的功率为1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
实施例4
本发明提出的一种抗冲击耐寒防腐涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂52份，氨基树脂23份，醇酸树脂13份，丁腈橡胶2707 14份，改性石墨烯22份，碳酸钙14份，氧化锌6份，硅烷偶联剂KH-792 1.4份，防腐剂0.3份，消泡剂1.8份，流平剂1.6份，防霉剂1份，分散剂1.2份，成膜助剂1.7份，防老剂OD 1.3份，羟乙基纤维素2份，溶剂62份；其中，环氧树脂的环氧值为0.12eq/100g，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为6.9:4.2混合制成；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将7份石墨烯、12份浓度为1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和17份正己醇放入的第一反应容器，以117rpm的搅拌速度搅拌0.8h，加入1.2份浓度为96wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至66℃，以98rpm的搅拌速度搅拌1.3h后，冷却至25℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3900rpm；将物料A、6份丙酮、9份维生素C、5份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置20h后超声分散1.4h得到物料B，超声分散的频率为38KHz，超声分散的功率为1100W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
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)
1.一种抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂50-55份，氨基树脂20-24份，醇酸树脂11-15份，丁腈橡胶2707 12-15份，改性石墨烯21-28份，碳酸钙12-15份，氧化锌5-8份，硅烷偶联剂KH-792 1.1-1.5份，防腐剂0.2-0.5份，消泡剂1.6-2份，流平剂1.5-1.8份，防霉剂0.8-1.1份，分散剂1.1-1.4份，成膜助剂1.6-1.8份，防老剂OD 1.2-1.5份，羟乙基纤维素1-3份，溶剂60-64份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将5-8份石墨烯、10-14份浓度为1.1-1.4mmol/L的亚硝酸钠溶液和16-19份正己醇放入第一反应容器，以115-118rpm的搅拌速度搅拌0.5-1.5h，加入1-1.3份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至64-67℃，以95-110rpm的搅拌速度搅拌1-1.5h后，冷却至24-27℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3800-4000rpm；将物料A、5-8份丙酮、7-10份维生素C、4-7份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置18-22h后超声分散1.2-1.8h得到物料B，超声分散的频率为35-40kHz，超声分散的功率为1000-1200W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
2.根据权利要求1所述抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，环氧树脂的环氧值为0.09-0.14eq/100g。
3.根据权利要求1或2所述抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂的重量比为52-54：21-23：13-14。
4.根据权利要求1所述抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比为6.5-7:3-4.5混合制成。
5.根据权利要求1所述抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂52-54份，氨基树脂21-23份，醇酸树脂13-14份，丁腈橡胶2707 13-14份，改性石墨烯22-25份，碳酸钙13-14份，氧化锌6-7份，硅烷偶联剂KH-792 1.2-1.4份，防腐剂0.3-0.4份，消泡剂1.7-1.8份，流平剂1.6-1.7份，防霉剂0.9-1份，分散剂1.2-1.3份，成膜助剂1.6-1.7份，防老剂OD 1.3-1.4份，羟乙基纤维素1.5-2份，溶剂62-63份。
6.根据权利要求1所述抗冲击耐寒防腐涂料，其特征在于，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将6-7份石墨烯、12-13份浓度为1.2-1.3mmol/L的亚硝酸钠溶液和17-18份正己醇放入的第一反应容器，以116-117rpm的搅拌速度搅拌0.8-1.2h，加入1.1-1.2份浓度为96-98wt％硫酸溶液，将第一反应容器升温至65-66℃，以98-100rpm的搅拌速度搅拌1.2-1.3h后，冷却至25-26℃，离心分离后干燥得到物料A，离心分离的速度为3850-3900rpm；将物料A、6-7份丙酮、8-9份维生素C、5-6份邻硝基苯胺加入第二反应容器，静置19-20h后超声分散1.4-1.6h得到物料B，超声分散的频率为36-38kHz，超声分散的功率为1100-1150W，过滤、干燥得到改性石墨烯。
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