CN105802450A - 一种高耐候性氧化铁红防腐涂料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐候性氧化铁红防腐涂料，本发明将芹菜浆改性后作为粘结剂添加到原料中，提高了粘结性及其与聚合物的亲和性；本发明还将纳米二氧化硅和超细氧化铁红粉体混匀后通过有机改性，一方面使氧化铁红粉体表面有机化，改善其亲油性和与有机物的相容性，不仅解决氧化铁红超细粉体易团聚现象，还改善了涂料的防水和防腐性能，另一方面经改性后的纳米二氧化硅，其无机SiO2网络与聚合物链形成相互交联的互穿结构，抑制了聚合物分子链的运动，提高了涂料的耐热性，制得的涂料具有粘结性好、高强耐候性及隔热性能，属于环境友好型产品，可广泛应用于建筑屋顶及外墙体、油气和化工原料储罐、粮库等领域。

Description

一种高耐候性氧化铁红防腐涂料及其制作方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高耐候性氧化铁红防腐涂料及其制作方法。
背景技术
随着我国现代工业的不断发展，特别是在冶金、石化、能源、新材料及军工等行业，高温设备及配套设施的应用越来越多，金属材料在高温环境中易与空气中的氧气发生氧化反应，产生锈蚀现象，使金属材料逐渐失去强度而导致结构性缺失，成为各种事故的隐患。因此，高温设备表面一般都需涂装耐高温防腐涂料进行保护，以防止金属材料氧化腐蚀，延长高温设备的使用寿命。
氧化铁红也称为锈红，是红色氧化铁粉末，因其无毒、化学稳定性好且具有优异的耐光、耐高温、耐酸、耐碱、防锈、能吸收紫外线等优点而成为使用量仅次于钛白粉的第二大无机颜料。铁红大量用于防锈涂料具有物理性防锈功能，大气中的水分等不能渗透到金属层中，并能增加涂层的致密性与机械强度。
环氧树脂具有优良粘结性、耐磨性、电绝缘性、耐高低温性、耐化学药品性，同时具有附着力好、力学性能优良以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点，是作为金属防腐蚀涂层的良好材料。但纯环氧树脂固化后呈三维网状结构，交联密度高，存在内应力较大、质地硬脆、耐开裂性差、耐冲击性不强和耐湿热不佳等问题。
《新型硅溶胶改性环氧复合涂料的制备及性能分析》通过溶胶-凝胶法制备氨基改性硅溶胶，并将其掺混改性环氧树脂以得到硅溶胶改性环氧复合涂料。结果表明：当加入的改性二氧化硅硅溶胶占环氧树脂含量为2%-5%时，涂层的附着力、硬度、耐冲击性、柔韧性等较好，同时涂层的耐酸、耐碱、耐汽油、耐蒸馏水、耐盐水效果也达到实际使用标准。杂化涂层中二氧化硅与环氧树脂两相间存在化学键及氢键作用，有机-无机杂化交联的结果，可提高涂层的耐高温及防腐蚀性能。
然而文中氧化铁红超细粉体尽管具有粒度小、比表面积大、表面活性强、化学反应速度快等优点，但它同时具有热力学不稳定性，极易发生团聚，从而使应用性能受到严重影响，所以我们需要提高超细氧化铁红粉体的分散性能；现有技术中常用的粘结剂大多是有机或无机类化学粘结剂，涂覆在金属表面上时间久了易脱落而且还存在腐蚀金属和污染环境的隐患，本发明还需要对现有涂料用粘结剂加以改进，优化现有生产工艺和配方比例进而制备出多功能环境友好型的氧化铁红防腐涂料。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高耐候性氧化铁红防腐涂料及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高耐候性氧化铁红防腐涂料，由下列重量份的原料制成：环氧树脂44-46、页岩粉10-12、四硼酸钠0.5-0.7、芹菜浆6-8、羊骨粉4-5、菜籽油3-5、异丁基三乙氧基硅烷8-9、碳酸环己胺2-4、纳米二氧化硅3.5-3.9、氧化铁红超细粉体11-13、正丁醇25-27。
所述的一种高耐候性氧化铁红防腐涂料的制作方法，包括以下步骤：
（1）将芹菜浆加适量质量浓度为1-2%的氢氧化钠水溶液蒸煮5-8小时，冷却用流水漂洗干净，加入羊骨粉、碳酸环己胺于85-95℃下超声研磨1-3小时，烘干得胺基改性芹菜浆；
（2）将页岩粉经高温处理后喷洒浓度为1-2mol/L的盐酸溶液于60-80℃超声分散1-2小时，洗涤至中性，加入菜籽油、四硼酸钠磁力搅拌2-3小时，烘干；
（3）在氮气保护下将异丁基三乙氧基硅烷加热煮沸，加入纳米二氧化硅保持温度搅拌15-20分钟，加入氧化铁红超细粉体继续搅拌混匀并超声研磨40-50分钟，洗涤干燥得改性氧化铁红超细粉体；
（4）将正丁醇投入搅拌器中搅拌均匀，升温至90-100℃加入环氧树脂、步骤（1）物料搅拌1-2小时，冷却至45-50℃加入步骤（2）、（3）物料搅拌研磨2-3小时，出料。
本发明的优点是：本发明将芹菜浆改性后作为粘结剂添加到原料中，提高了粘结性及其与聚合物的亲和性；本发明还将纳米二氧化硅和超细氧化铁红粉体混匀后通过有机改性，一方面使氧化铁红粉体表面有机化，改善其亲油性和与有机物的相容性，不仅解决氧化铁红超细粉体易团聚现象，还改善了涂料的防水和防腐性能，另一方面经改性后的纳米二氧化硅，其无机SiO2网络与聚合物链形成相互交联的互穿结构，抑制了聚合物分子链的运动，提高了涂料的耐热性，制得的涂料具有粘结性好、高强耐候性及隔热性能，属于环境友好型产品，可广泛应用于建筑屋顶及外墙体、油气和化工原料储罐、粮库等领域。
具体实施方式
一种高耐候性氧化铁红防腐涂料，由下列重量份的原料制成：环氧树脂44、页岩粉10、四硼酸钠0.5、芹菜浆6、羊骨粉4、菜籽油3、异丁基三乙氧基硅烷8、碳酸环己胺2、纳米二氧化硅3.5、氧化铁红超细粉体11、正丁醇25。
所述的一种高耐候性氧化铁红防腐涂料的制作方法，包括以下步骤：
（1）将芹菜浆加适量质量浓度为1-2%的氢氧化钠水溶液蒸煮5-8小时，冷却用流水漂洗干净，加入羊骨粉、碳酸环己胺于85-95℃下超声研磨1-3小时，烘干得胺基改性芹菜浆；
（2）将页岩粉经高温处理后喷洒浓度为1-2mol/L的盐酸溶液于60-80℃超声分散1-2小时，洗涤至中性，加入菜籽油、四硼酸钠磁力搅拌2-3小时，烘干；
（3）在氮气保护下将异丁基三乙氧基硅烷加热煮沸，加入纳米二氧化硅保持温度搅拌15-20分钟，加入氧化铁红超细粉体继续搅拌混匀并超声研磨40-50分钟，洗涤干燥得改性氧化铁红超细粉体；
（4）将正丁醇投入搅拌器中搅拌均匀，升温至90-100℃加入环氧树脂、步骤（1）物料搅拌1-2小时，冷却至45-50℃加入步骤（2）、（3）物料搅拌研磨2-3小时，出料。
利用本发明制得的氧化铁红防腐涂料具有如下技术指标：
（1）耐盐水（500h）：漆膜无起泡、龟裂、剥落、锈斑；
（2）对本发明涂层加热超过300℃才发生热分解，耐高温性突出；
（3）涂层表面的接触角为52.82°，涂层憎水性明显增加；
（4）铅笔硬度：2H。

Claims (2)

1.一种高耐候性氧化铁红防腐涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环氧树脂44-46、页岩粉10-12、四硼酸钠0.5-0.7、芹菜浆6-8、羊骨粉4-5、菜籽油3-5、异丁基三乙氧基硅烷8-9、碳酸环己胺2-4、纳米二氧化硅3.5-3.9、氧化铁红超细粉体11-13、正丁醇25-27。
2.根据权利要求1所述的一种高耐候性氧化铁红防腐涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将芹菜浆加适量质量浓度为1-2%的氢氧化钠水溶液蒸煮5-8小时，冷却用流水漂洗干净，加入羊骨粉、碳酸环己胺于85-95℃下超声研磨1-3小时，烘干得胺基改性芹菜浆；
（2）将页岩粉经高温处理后喷洒浓度为1-2mol/L的盐酸溶液于60-80℃超声分散1-2小时，洗涤至中性，加入菜籽油、四硼酸钠磁力搅拌2-3小时，烘干；
（3）在氮气保护下将异丁基三乙氧基硅烷加热煮沸，加入纳米二氧化硅保持温度搅拌15-20分钟，加入氧化铁红超细粉体继续搅拌混匀并超声研磨40-50分钟，洗涤干燥得改性氧化铁红超细粉体；
（4）将正丁醇投入搅拌器中搅拌均匀，升温至90-100℃加入环氧树脂、步骤（1）物料搅拌1-2小时，冷却至45-50℃加入步骤（2）、（3）物料搅拌研磨2-3小时，出料。
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