CN105038504A - 一种耐磨抗渗环氧防护涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐磨抗渗环氧防护涂层及其制备方法，该涂料由A、B两组分制成，A组分与B组分的重量之比为100∶45～55，A组分按重量份包括：环氧树脂20～30份、稀释剂10～15份、乙醇10～20份、硅烷偶联剂0.5～2份、分散剂1～3份、氧化铝粉30～40份、缓蚀剂1～2份；B部分按重量份包括：聚酰胺固化剂50～60份、稀释剂20～30份、乙醇20～30份。本发明采用氧化铝颗粒的高硬度提高环氧涂料的耐磨性能；采用片状氧化铝填料的阻隔性能与钝化剂的钝化性能提高涂层的耐磨性能。

Description

一种耐磨抗渗环氧防护涂层及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种耐磨防腐涂层及其制备方法，尤其涉及一种耐磨抗渗环氧防护涂层及其制备方法，其属于材料制备技术领域。
背景技术：
环氧树脂涂层具有优良的工艺性能、机械性能和物理性能，对多数材料具有良好粘附性，固化后的环氧树脂具有粘接强度高，耐热性、耐化学性、介电性好、收缩率低等特点。但是由于自身脆性等特点，通常需要对其进行改性处理。在大多数使用环境中，通常希望环氧树脂涂层同时具有强的防腐性和高的耐磨性以及其它性能。人们常通过加入无机高硬度颗粒来增强环氧树脂的耐磨性，但是有机相与无机相相容性不足，容易存在缺陷导致腐蚀介质渗入，发生界面腐蚀，使耐磨涂层脱落，防腐蚀性有待提高，所以如何同时提高涂层的防腐性和耐磨性等性能成为涂层行业的研究热点之一。
发明内容：
本发明针对现有技术中环氧树脂防护涂层耐磨性和防腐性中存在的问题，提出一种耐磨抗渗环氧防护涂层及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种耐磨抗渗环氧防护涂层，由A、B两组分制成，A组分与B组分的重量之比为100∶45～55，A组分按重量份包括：环氧树脂20～30份、稀释剂10～15份、乙醇10～20份、硅烷偶联剂0.5～2份、分散剂1～3份、氧化铝粉30～40份、缓蚀剂1～2份；B部分按重量份包括：聚酰胺固化剂50～60份、稀释剂20～30份、乙醇20～30份。
进一步地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，牌号为E-44(6101)。
进一步地，氧化铝粉为800目氧化铝粉和1500目氧化铝粉，其中800目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的40～50％，1500目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的50～60％。
进一步地，所述稀释剂是苯甲醇，分散剂是钛酸酯偶联，硅烷偶联剂是KH-560偶联剂。
进一步地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
本发明还采用如下技术方案：一种耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其包括如下步骤：
(1).配制A组分：称取1500目氧化铝粉末和800目氧化铝粉末，混合后在烘箱中烘干，加入稀释剂、乙醇、分散剂、硅烷偶联剂、缓蚀剂，然后再在烘箱中加热，取出后加入环氧树脂，搅拌均匀，得到A组分，备用；
(2).配制B组分：称取聚酰胺固化剂，加入稀释剂和乙醇，搅拌均匀，得到B组分，备用；
(3).将配置好的A、B组分在烘箱中加热，去除气泡；
(4).将A、B组分混合搅拌均匀得到氧化铝环氧涂料；
(5).在处理过后的基体表面喷涂氧化铝环氧涂料；
(6).将喷涂完成的涂膜干燥固化，得到耐磨抗渗环氧防护涂层。
进一步地，所述步骤(1)、(2)中搅拌均匀是在超声震荡条件下搅拌10min。
进一步地，所述步骤(1)中烘箱工艺参数控制为：烘箱温度为90℃，烘干时间为1h，加热时间为1h。
进一步地，所述步骤(5)中处理过后的基体为用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理。
进一步地，所述步骤(6)中固化工艺参数控制为：固化温度120℃，固化时间3h。
本发明具有如下有益效果：本发明采用片状氧化铝粉末作为无机填料，氧化铝颗粒硬度较高，在保证良好分散性的条件下增加了涂层的耐磨性。本发明采用片状氧化铝粉末作为无机填料，氧化铝本身具有优良的耐腐蚀性能，而片状氧化铝颗粒均匀分布在有机涂层中，使得外部介质渗入的路径变长，要穿越层层阻隔，增强了涂层的抗渗性。本发明采用两种大小的氧化铝粉末，大小颗粒相互补充，小颗粒填充在大颗粒的空隙中，提高了颗粒在基体中的有效分布面积，更好地使树酯及其固化剂包覆在氧化铝颗粒表面，从而提高涂层的防介质渗透能力。本发明采用苯并三氮唑作为缓蚀剂，在基体表面组成多层保护膜，增强涂层的抗腐蚀能力，且苯并三氮唑无毒，保证涂层安全性。
附图说明：
图1为800目Al2O3颗粒的微观形貌。
图2为1500目Al2O3颗粒的微观形貌。
图3为氧化铝涂层表面形貌。
具体实施方式：
本发明耐磨抗渗环氧防护涂层是以环氧树脂为基体，微米级氧化铝粉为填料，采用超声分散及机械共混技术制备而成。本发明耐磨抗渗环氧防护涂层由A、B两组分制成，A组分与B组分的重量之比为100∶45～55，其中A组分按重量份包括：环氧树脂20～30份、稀释剂10～15份、乙醇10～20份、硅烷偶联剂0.5～2份、分散剂1～3份、氧化铝粉30～40份、缓蚀剂1～2份；其中B部分按重量份包括：聚酰胺固化剂50～60份、稀释剂20～30份、乙醇20～30份。
其中环氧树脂为双酚A环氧树脂，牌号为E-44(6101)。
其中氧化铝粉为800目氧化铝粉和1500目氧化铝粉，其中800目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的40～50％，1500目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的50～60％。
其中稀释剂是苯甲醇。
其中分散剂是钛酸酯偶联剂。
其中硅烷偶联剂是KH-560偶联剂。
其中缓蚀剂为苯并三氮唑。
本发明耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，包括如下步骤：
(1).配制A组分：称取1500目氧化铝粉末和800目氧化铝粉末，混合后在烘箱中烘干，加入稀释剂、乙醇、分散剂、硅烷偶联剂、缓蚀剂，然后再在烘箱中加热，取出后加入环氧树脂，搅拌均匀，得到A组分，备用；
(2).配制B组分：称取聚酰胺固化剂，加入稀释剂和乙醇，搅拌均匀，得到B组分，备用；
(3).将配置好的A、B组分在烘箱中加热，去除气泡；
(4).将A、B组分混合搅拌均匀得到氧化铝环氧涂料；
(5).在处理过后的基体表面喷涂氧化铝环氧涂料；
(6).将喷涂完成的涂膜干燥固化，得到耐磨抗渗环氧防护涂层。
其中步骤(1)、(2)中搅拌均匀是在超声震荡条件下搅拌10min。
其中步骤(1)中烘箱工艺参数控制为：烘箱温度为90℃，烘干时间为1h，加热时间为1h。
其中步骤(5)中处理过后的基体为用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理。
其中步骤(6)中固化工艺参数控制为：固化温度120℃，固化时间3h。
下面通过三个具体的实施例来介绍本发明耐磨抗渗环氧双层防护涂层及其制备方法。
实施例1
配制A组分：称取1500目氧化铝粉末20份，800目氧化铝粉末15份混合后放入90℃烘箱中烘干1h，然后加入12份苯甲醇、20份乙醇、2份钛酸酯偶联剂、1份硅烷偶联剂KH-560、2份苯并三氮唑并搅拌15min，在90℃烘箱中加热1h，取出后立即加入28份的双酚A环氧树脂E-44(6101)在超声震荡的条件下搅拌均匀，得到涂料A组分，备用；
配制B组分：称取52份低分子650聚酰胺并且加入24份苯甲醇和24份乙醇，得到涂料B组分，备用；
去除气泡：将配置好的A、B组分在90℃烘箱中加热3h。
配制氧化铝环氧涂料：将A组分和B组分均匀混合，得到氧化铝环氧涂料体系；
喷涂：将高强度钢表面用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理，随后在其表面喷涂氧化铝环氧涂料体系，然后在刚刚制得的氧化铝涂膜表面喷涂碳化钨钴涂料体系；
固化：将喷涂完成的涂膜于120℃的烘箱中干燥固化3h，获得耐磨抗渗环氧防护涂层。
实施例2
配制A组分：称取1500目氧化铝粉末20份，800目氧化铝粉末18份混合后放入90℃烘箱中烘干1h，然后加入10份苯甲醇、18份乙醇、1份钛酸酯偶联剂、2份硅烷偶联剂KH-560、2份苯并三氮唑并搅拌15min，在90℃烘箱中加热1h，取出后立即加入29份的双酚A环氧树脂E-44(6101)在超声震荡的条件下搅拌均匀，得到涂料A组分，备用；
配制B组分：称取57份低分子650聚酰胺并且加入23份苯甲醇和20份乙醇，得到涂料B组分，备用；
去除气泡：将配置好的A、B组分在90℃烘箱中加热3h；
配制氧化铝环氧涂料：将A组分和涂料B组分均匀混合，得到氧化铝环氧涂料体系；
喷涂：将高强度钢表面用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理，随后在其表面喷涂氧化铝环氧涂料体系，然后在刚刚制得的氧化铝涂膜表面喷涂碳化钨钴涂料体系；
固化：将喷涂完成的涂膜于120℃的烘箱中干燥固化3h，获得耐磨抗渗环氧防护涂层。
实施例3
配制A组分：称取1500目氧化铝粉末22份，800目氧化铝粉末15份混合后放入90℃烘箱中烘干1h，然后加入11份苯甲醇、20份乙醇、2份钛酸酯偶联剂、2份硅烷偶联剂KH-560、2份苯并三氮唑并搅拌15min，在90℃烘箱中加热1h，取出后立即加入26份的双酚A环氧树脂E-44(6101)在超声震荡的条件下搅拌均匀，得到涂料A组分，备用；
配制B组分：称取52份低分子650聚酰胺并且加入26份苯甲醇和22份乙醇，得到涂料B组分，备用；
去除气泡：将配置好的A、B组分在90℃烘箱中加热3h；
配制氧化铝环氧涂料：将A组分和涂料B组分均匀混合，得到氧化铝环氧涂料体系；
喷涂：将高强度钢表面用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理，随后在其表面喷涂氧化铝环氧涂料体系，然后在刚刚制得的氧化铝涂膜表面喷涂碳化钨钴涂料体系；
固化：将喷涂完成的涂膜于120℃的烘箱中干燥固化3h，获得耐磨抗渗环氧防护涂层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐磨抗渗环氧防护涂层，其特征在于：由A、B两组分制成，A组分与B组分的重量之比为100∶45～55，A组分按重量份包括：环氧树脂20～30份、稀释剂10～15份、乙醇10～20份、硅烷偶联剂0.5～2份、分散剂1～3份、氧化铝粉30～40份、缓蚀剂1～2份；B部分按重量份包括：聚酰胺固化剂50～60份、稀释剂20～30份、乙醇20～30份。
2.如权利要求1所述的耐磨抗渗环氧防护涂层，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，牌号为E-44(6101)。
3.如权利要求1所述的耐磨抗渗环氧防护涂层，其特征在于：氧化铝粉为800目氧化铝粉和1500目氧化铝粉，其中800目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的40～50％，1500目氧化铝粉用量为混合氧化铝粉总重量的50～60％。
4.如权利要求1所述的耐磨抗渗环氧防护涂层，其特征在于：所述稀释剂是苯甲醇，分散剂是钛酸酯偶联，硅烷偶联剂是KH-560偶联剂。
5.如权利要求1所述的耐磨抗渗环氧防护涂层，其特征在于：所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
6.一种耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
(1).配制A组分：称取1500目氧化铝粉末和800目氧化铝粉末，混合后在烘箱中烘干，加入稀释剂、乙醇、分散剂、硅烷偶联剂、缓蚀剂，然后再在烘箱中加热，取出后加入环氧树脂，搅拌均匀，得到A组分，备用；
(2).配制B组分：称取聚酰胺固化剂，加入稀释剂和乙醇，搅拌均匀，得到B组分，备用；
(3).将配置好的A、B组分在烘箱中加热，去除气泡；
(4).将A、B组分混合搅拌均匀得到氧化铝环氧涂料；
(5).在处理过后的基体表面喷涂氧化铝环氧涂料；
(6).将喷涂完成的涂膜干燥固化，得到耐磨抗渗环氧防护涂层。
7.如权利要求6所述的耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、(2)中搅拌均匀是在超声震荡条件下搅拌10min。
8.如权利要求6所述的耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中烘箱工艺参数控制为：烘箱温度为90℃，烘干时间为1h，加热时间为1h。
9.如权利要求6所述的耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中处理过后的基体为用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，碱洗，并进行硅烷表面处理。
10.如权利要求6所述的耐磨抗渗环氧防护涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中固化工艺参数控制为：固化温度120℃，固化时间3h。
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