CN105778720A - 一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：环氧树脂40‑50份、柠檬酸三乙酯6‑8份、硅酸乙酯2‑4份、氟硅酸钠2‑3份、碳化硅微粉3‑5份、炭黑3‑5份、莫来石纤维3‑5份、聚乙烯蜡1.0‑1.3份、己二酸二酰肼1‑3份、羧甲基纤维素钠1‑2份、钛酸酯偶联剂1‑3份、石蜡油3‑4份、纳米硅藻土20‑30份、改性纳米氢氧化铝5‑8份、改性树木灰烬3‑5份。本发明制备的粉末涂料附着力强，无毒、耐油、耐酸碱性、抗腐蚀性能好，可以适应长期在酸、碱、油等介质中长期工作。

Description

一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及阀门制造技术领域，尤其涉及一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门常应用于石油、化工、冶金等工业领域，阀门的制备所用的材料常为金属材料，阀门内长期与介质接触，受到介质的腐蚀和冲刷，易发生锈蚀，锈蚀后的阀门通径变小，流阻增大，严重影响介质传输和阀门的使用寿命，因此在需要提高阀门的耐磨性的同时，当应用到酸、碱、盐等强腐蚀性介质中时，其抗腐蚀能力也需要提高。为解决这个问题，采用合适的涂料对阀门进行涂装是常用的方法。粉末涂料是一种新型无溶剂的涂料，具有无溶剂、无公害、绿色环保、涂装工艺简单的特点，受到广泛的应用。然后目前的粉末涂料与金属基体的结合能力较差，耐油性能差，抗锈蚀性能不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料及其制备方法，制备的粉末涂料附着力强，无毒、耐油、耐酸碱性、抗腐蚀性能好，制备的阀门，可以适应长期在酸、碱、油等介质中长期工作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，由以下重量份的原料制成：环氧树脂40-50份、柠檬酸三乙酯6-8份、硅酸乙酯2-4份、氟硅酸钠2-3份、碳化硅微粉3-5份、炭黑3-5份、莫来石纤维3-5份、聚乙烯蜡1.0-1.3份、己二酸二酰肼1-3份、羧甲基纤维素钠1-2份、钛酸酯偶联剂1-3份、石蜡油3-4份、纳米硅藻土20-30份、改性纳米氢氧化铝5-8份、改性树木灰烬3-5份。

所述的改性纳米氢氧化铝由以下方法制备：先将纳米氢氧化铝加水配成浆料，然后将浆料置于80-100℃的恒温水浴中，加入六偏磷酸钠，充分搅拌20-30min，再过滤、干燥、研磨即可。

所述的改性树木灰烬由以下方法制备：先用10-15％双氧水浸泡树木灰烬1-2小时后，用去离子水洗涤至中性，烘干，然后加入相当于树木灰烬重量1-2％的纳米碳、1-2％的聚异丁烯、1-2％的柠檬酸三丁酯、1-2％的交联剂TAC、1-2％的二茂铁，高速3500-3800转/分搅拌30-40分钟后，烘干粉碎成纳米粉末，即得。

所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将环氧树脂、柠檬酸三乙酯、硅酸乙酯、碳化硅微粉、聚乙烯蜡、己二酸二酰肼加入混合机中，在1000-1300转/分下搅拌10-15min，混合均匀；

(2)再按上述重量份比例向步骤(1)的混料中依次加入氟硅酸钠、炭黑、莫来石纤维、纳米硅藻、改性纳米氢氧化铝、改性树木灰烬在2000-2500转/分下搅拌30-35min，混合均匀后研制细度至50-60um；

(3)最后向步骤(2)的混料中依次加入剩下的原料，在600-800转/分下搅拌30-35min，分散搅匀后得混合物；

(4)将混合物经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎过200目筛过筛，即得。

制备的涂料采用静电喷涂方式进行阀门涂层的喷涂。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过配方调整，采用纳米硅藻土对环氧树脂进行改性，并加入碳化硅微粉以及各种涂料助剂，可以明显增加涂料的耐油、耐酸碱性、抗腐蚀性能，制备的涂料采用静电喷涂方式进行阀门涂层的喷涂，有利于增强涂层的抗老化、抗腐蚀和耐磨性能，从而有效延长阀门的使用寿命；通过添加改性的树木灰烬，可以改善涂料的耐腐蚀性，并具有成本低，效果优良的特点；本发明制备的粉末涂料附着力强，无毒、耐油、耐酸碱性、抗腐蚀性能好，可以适应长期在酸、碱、油等介质中长期工作。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。

实施例1：

一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，由以下重量份的原料制成：环氧树脂40份、柠檬酸三乙酯6份、硅酸乙酯4份、氟硅酸钠2份、碳化硅微粉3份、炭黑3份、莫来石纤维3份、聚乙烯蜡1.0份、己二酸二酰肼1份、羧甲基纤维素钠1份、钛酸酯偶联剂1份、石蜡油3份、纳米硅藻土20份、改性纳米氢氧化铝8份、改性树木灰烬3份。

所述的改性纳米氢氧化铝由以下方法制备：先将纳米氢氧化铝加水配成浆料，然后将浆料置于80℃的恒温水浴中，加入六偏磷酸钠，充分搅拌30min，再过滤、干燥、研磨即可。

所述的改性树木灰烬由以下方法制备：先用10％双氧水浸泡树木灰烬2小时后，用去离子水洗涤至中性，烘干，然后加入相当于树木灰烬重量1％的纳米碳、1％的聚异丁烯、1％的柠檬酸三丁酯、1％的交联剂TAC、2％的二茂铁，高速3500转/分搅拌40分钟后，烘干粉碎成纳米粉末，即得。

所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将环氧树脂、柠檬酸三乙酯、硅酸乙酯、碳化硅微粉、聚乙烯蜡、己二酸二酰肼加入混合机中，在1000转/分下搅拌15min，混合均匀；

(2)再按上述重量份比例向步骤(1)的混料中依次加入氟硅酸钠、炭黑、莫来石纤维、纳米硅藻、改性纳米氢氧化铝、改性树木灰烬在2000转/分下搅拌35min，混合均匀后研制细度至50um；

(3)最后向步骤(2)的混料中依次加入剩下的原料，在600转/分下搅拌35min，分散搅匀后得混合物；

(4)将混合物经挤出机在90℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎过200目筛过筛，即得。

实施例2：

一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，由以下重量份的原料制成：环氧树脂45份、柠檬酸三乙酯7份、硅酸乙酯3份、氟硅酸钠3份、碳化硅微粉4份、炭黑4份、莫来石纤维4份、聚乙烯蜡1.2份、己二酸二酰肼2份、羧甲基纤维素钠2份、钛酸酯偶联剂2份、石蜡油4份、纳米硅藻土25份、改性纳米氢氧化铝7份、改性树木灰烬4份。

所述的改性纳米氢氧化铝由以下方法制备：先将纳米氢氧化铝加水配成浆料，然后将浆料置于100℃的恒温水浴中，加入六偏磷酸钠，充分搅拌25min，再过滤、干燥、研磨即可。

所述的改性树木灰烬由以下方法制备：先用12％双氧水浸泡树木灰烬2小时后，用去离子水洗涤至中性，烘干，然后加入相当于树木灰烬重量2％的纳米碳、2％的聚异丁烯、1％的柠檬酸三丁酯、2％的交联剂TAC、1％的二茂铁，高速3800转/分搅拌35分钟后，烘干粉碎成纳米粉末，即得。

所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将环氧树脂、柠檬酸三乙酯、硅酸乙酯、碳化硅微粉、聚乙烯蜡、己二酸二酰肼加入混合机中，在1200转/分下搅拌12min，混合均匀；

(2)再按上述重量份比例向步骤(1)的混料中依次加入氟硅酸钠、炭黑、莫来石纤维、纳米硅藻、改性纳米氢氧化铝、改性树木灰烬在2500转/分下搅拌35min，混合均匀后研制细度至60um；

(3)最后向步骤(2)的混料中依次加入剩下的原料，在700转/分下搅拌35min，分散搅匀后得混合物；

(4)将混合物经挤出机在100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎过200目筛过筛，即得。

实施例3：

一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，由以下重量份的原料制成：环氧树脂50份、柠檬酸三乙酯8份、硅酸乙酯4份、氟硅酸钠3份、碳化硅微粉5份、炭黑5份、莫来石纤维5份、聚乙烯蜡1.3份、己二酸二酰肼3份、羧甲基纤维素钠2份、钛酸酯偶联剂3份、石蜡油4份、纳米硅藻土30份、改性纳米氢氧化铝8份、改性树木灰烬5份。

所述的改性纳米氢氧化铝由以下方法制备：先将纳米氢氧化铝加水配成浆料，然后将浆料置于100℃的恒温水浴中，加入六偏磷酸钠，充分搅拌20min，再过滤、干燥、研磨即可。

所述的改性树木灰烬由以下方法制备：先用15％双氧水浸泡树木灰烬1小时后，用去离子水洗涤至中性，烘干，然后加入相当于树木灰烬重量2％的纳米碳、2％的聚异丁烯、2％的柠檬酸三丁酯、2％的交联剂TAC、2％的二茂铁，高速3800转/分搅拌30分钟后，烘干粉碎成纳米粉末，即得。

所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将环氧树脂、柠檬酸三乙酯、硅酸乙酯、碳化硅微粉、聚乙烯蜡、己二酸二酰肼加入混合机中，在1300转/分下搅拌10min，混合均匀；

(2)再按上述重量份比例向步骤(1)的混料中依次加入氟硅酸钠、炭黑、莫来石纤维、纳米硅藻、改性纳米氢氧化铝、改性树木灰烬在2500转/分下搅拌30min，混合均匀后研制细度至60um；

(3)最后向步骤(2)的混料中依次加入剩下的原料，在800转/分下搅拌30min，分散搅匀后得混合物；

(4)将混合物经挤出机在100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎过200目筛过筛，即得。

将实施例1、实施例2、实施例3所制备的粉末涂料与常规粉末涂料在相同条件下对金属阀门进行喷涂，对比两种涂层的附着力、耐冲击强度、耐酸碱性能、抗老化性，结果如下表所述。

从上表可以看出，在相同条件下，本发明所制粉末涂料对金属阀门喷涂后所形成涂层的附着力、耐冲击强度、耐酸碱性能、抗老化性能均优于常规粉末涂料。

Claims (4)

1.一种纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：环氧树脂40-50份、柠檬酸三乙酯6-8份、硅酸乙酯2-4份、氟硅酸钠2-3份、碳化硅微粉3-5份、炭黑3-5份、莫来石纤维3-5份、聚乙烯蜡1.0-1.3份、己二酸二酰肼1-3份、羧甲基纤维素钠1-2份、钛酸酯偶联剂1-3份、石蜡油3-4份、纳米硅藻土20-30份、改性纳米氢氧化铝5-8份、改性树木灰烬3-5份。

2.根据权利要求1所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，其特征在于：所述的改性纳米氢氧化铝由以下方法制备：先将纳米氢氧化铝加水配成浆料，然后将浆料置于80-100℃的恒温水浴中，加入六偏磷酸钠，充分搅拌20-30min，再过滤、干燥、研磨即可。

3.根据权利要求1所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料，其特征在于：所述的改性树木灰烬由以下方法制备：先用10-15％双氧水浸泡树木灰烬1-2小时后，用去离子水洗涤至中性，烘干，然后加入相当于树木灰烬重量1-2％的纳米碳、1-2％的聚异丁烯、1-2％的柠檬酸三丁酯、1-2％的交联剂TAC、1-2％的二茂铁，高速3500-3800转/分搅拌30-40分钟后，烘干粉碎成纳米粉末，即得。

4.根据权利要求1所述的纳米硅藻土改性的阀门粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

(1)将环氧树脂、柠檬酸三乙酯、硅酸乙酯、碳化硅微粉、聚乙烯蜡、己二酸二酰肼加入混合机中，在1000-1300转/分下搅拌10-15min，混合均匀；

(2)再按上述重量份比例向步骤(1)的混料中依次加入氟硅酸钠、炭黑、莫来石纤维、纳米硅藻、改性纳米氢氧化铝、改性树木灰烬在2000-2500转/分下搅拌30-35min，混合均匀后研制细度至50-60um；

(3)最后向步骤(2)的混料中依次加入剩下的原料，在600-800转/分下搅拌30-35min，分散搅匀后得混合物；

(4)将混合物经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎过200目筛过筛，即得。