CN106118421A - 一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法，属于涂料制备技术领域。本发明将膨润土干燥处理后过筛，然后与反丁烯二酸、氨水放入烧瓶中，搅拌加热，再加入十二烷基苯磺酸钠及氟化钠，继续搅拌改性反应，随后反应结束过滤，蒸馏水洗涤滤渣至中性后干燥，用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨、过筛，即得复合改性膨润土颗粒，最后将水性聚氨酯、蒸馏水等物质放入反应釜搅拌反应，随后冷却至室温得到防腐涂料。本发明操作简便，涂料中降低有机物的含量，在保障防腐性能的同时，提高了涂料的实用性能，使涂料在使用过程中具有较强的耐环境性能，长期使用，不会出现老化、脱落现象，具有广泛应用前景。

Description

一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法
技术领域
本发明公开了一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法，属于涂料制备技术领域。
背景技术
金属腐蚀，是在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态，这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故，带来巨大损失，但无论现在乃至将来，金属材料都以其优良的机械和工艺性能在材料领域占据重要地位，因此研究金属的腐蚀防护方法以控制金属的腐蚀，减少腐蚀造成的损失，对国民经济发展具有重要意义。其中最常用的方法就是在金属表面涂覆防腐涂层，以隔绝腐蚀介质与金属基体接触。随着建筑、交通、石化、电力等行业的发展，防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。
长期以来，防腐涂料作为简单、经济、有效的防腐手段，广泛应用于国民经济各个领域。在对基质进行防腐时，防腐涂料能够起到增强极化的作用，这种作用主要是靠防锈颜料来实现的，而增大防腐涂层内部电阻主要决定于防腐涂料中的树脂（成膜剂）的种类。防腐涂料一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。
防腐涂料一般具有以下特性：
①能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命；
②厚膜化是重防腐涂料的重要标志；
③附着力强：涂层与基体结合力强；
④高效方便：施工简便，真正实现无机涂料的常温自固化；
⑤使用方法灵活：无机聚合物防腐涂料即可单独使用也可作为防腐低层涂层与有机漆配套使用。
但是，目前常用的防腐涂料通常含有大量的有机物，导致防腐涂料耐环境性较差，长时间使用容易老化失效。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前常用的防腐涂料通常含有大量的有机物，导致防腐涂料耐环境性较差，长时间使用容易老化失效的问题，提供一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法，该方法将膨润土干燥处理后过筛，然后与反丁烯二酸、氨水放入烧瓶中，搅拌加热，再加入十二烷基苯磺酸钠及氟化钠，继续搅拌改性反应，随后反应结束过滤，蒸馏水洗涤滤渣至中性后干燥，用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨、过筛，即得复合改性膨润土颗粒，最后将水性聚氨酯、蒸馏水等物质混合，放入反应釜搅拌反应，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料，该方法操作简便，在保障防腐性能的同时，提高了涂料的实用性能，使涂料在使用过程中具有较强的耐环境性能，长期使用，不会出现老化、脱落现象，具有广泛应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥40～50min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比4～6:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1:3～5，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；
（2）将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为60～70℃，以160r/min搅拌5～8h，随后升温至85～90℃，再加入上述过筛颗粒质量1.2～1.4％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量2.6～3.2％氟化钠，继续搅拌改性反应2～3h；
（3）在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；
（4）按重量份数计，取50～60份水性聚氨酯、30～35份蒸馏水、22～24份乙二醇、16～18上述复合改性膨润土、4～6份三甲基硅醇、0.6～0.8份过硫酸钠、0.3～0.5硬脂酸镁、0.7～0.9份聚二甲基硅氧烷及2～3份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为75～80℃，以160r/min搅拌2～3h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
本发明的应用方法是：将金属基质表面经过处理后，将100～200g本发明制得的防腐涂料涂覆在金属基质表面，常温下通风干燥3～5天即可。经检测，涂覆防腐涂料的金属在海水中浸泡，3～5年内，防腐涂料未发生脱落、老化现象，金属基质未受到海水腐蚀。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过复合改性膨润土颗粒改善防腐涂料性质，提高了涂料防腐性能，长时间使用不会产生老化、脱落现象；
（2）本发明制得的防腐涂料耐环境性能优越，可以在各种恶劣复杂的环境下长时间使用。
具体实施方式
首先取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥40～50min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比4～6:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1:3～5，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；再将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为60～70℃，以160r/min搅拌5～8h，随后升温至85～90℃，再加入上述过筛颗粒质量1.2～1.4％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量2.6～3.2％氟化钠，继续搅拌改性反应2～3h；随后在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；最后按重量份数计，取50～60份水性聚氨酯、30～35份蒸馏水、22～24份乙二醇、16～18上述复合改性膨润土、4～6份三甲基硅醇、0.6～0.8份过硫酸钠、0.3～0.5份硬脂酸镁、0.7～0.9份聚二甲基硅氧烷及2～3份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为75～80℃，以160r/min搅拌2～3h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
实例1
首先取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥40min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比4:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1:3，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；再将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为60℃，以160r/min搅拌5h，随后升温至85℃，再加入上述过筛颗粒质量1.2％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量2.6％氟化钠，继续搅拌改性反应2h；随后在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；最后按重量份数计，取50份水性聚氨酯、30份蒸馏水、22份乙二醇、16上述复合改性膨润土、4份三甲基硅醇、0.6份过硫酸钠、0.3份硬脂酸镁、0.7份聚二甲基硅氧烷及2份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为75℃，以160r/min搅拌2h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
本实例操作简便，使用时，本发明的应用方法是：将金属基质表面经过处理后，将100g本发明制得的防腐涂料涂覆在金属基质表面，常温下通风干燥3天即可。经检测，涂覆防腐涂料的金属在海水中浸泡，3年内，防腐涂料未发生脱落、老化现象，金属基质未受到海水腐蚀。
实例2
首先取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥45min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比5:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1:4，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；再将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为65℃，以160r/min搅拌7h，随后升温至88℃，再加入上述过筛颗粒质量1.3％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量2.9％氟化钠，继续搅拌改性反应2.5h；随后在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；最后按重量份数计，取55份水性聚氨酯、33份蒸馏水、23份乙二醇、17上述复合改性膨润土、5份三甲基硅醇、0.7份过硫酸钠、0.4份硬脂酸镁、0.8份聚二甲基硅氧烷及2.5份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为78℃，以160r/min搅拌2.5h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
本实例操作简便，使用时，本发明的应用方法是：将金属基质表面经过处理后，将150g本发明制得的防腐涂料涂覆在金属基质表面，常温下通风干燥4天即可。经检测，涂覆防腐涂料的金属在海水中浸泡，4年内，防腐涂料未发生脱落、老化现象，金属基质未受到海水腐蚀。
实例3
首先取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥50min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比6:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1: 5，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；再将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为70℃，以160r/min搅拌8h，随后升温至90℃，再加入上述过筛颗粒质量1.4％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量3.2％氟化钠，继续搅拌改性反应3h；随后在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；最后按重量份数计，取60份水性聚氨酯、35份蒸馏水、24份乙二醇、18上述复合改性膨润土、6份三甲基硅醇、0.8份过硫酸钠、0.5份硬脂酸镁、0.9份聚二甲基硅氧烷及3份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为80℃，以160r/min搅拌3h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
本实例操作简便，使用时，本发明的应用方法是：将金属基质表面经过处理后，将200g本发明制得的防腐涂料涂覆在金属基质表面，常温下通风干燥5天即可。经检测，涂覆防腐涂料的金属在海水中浸泡，5年内，防腐涂料未发生脱落、老化现象，金属基质未受到海水腐蚀。

Claims (1)

1.一种基于复合改性膨润土颗粒制备防腐涂料的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取膨润土放入马弗炉中，使用氮气保护，在600℃下干燥40～50min，冷却至室温后取出并粉碎，过200目筛，取过筛颗粒与反丁烯二酸按质量比4～6:1，放入带有搅拌器、温度计及滴液漏斗的四口烧瓶中，将混合物与质量分数为5％氨水按料液比1:3～5，取质量分数为5％氨水通过滴液漏斗放入四口烧瓶；
（2）将上述四口烧瓶置于水浴锅中，使用氦气保护，设定温度为60～70℃，以160r/min搅拌5～8h，随后升温至85～90℃，再加入上述过筛颗粒质量1.2～1.4％十二烷基苯磺酸钠及上述过筛颗粒质量2.6～3.2％氟化钠，继续搅拌改性反应2～3h；
（3）在上述改性反应结束后，自然冷却至室温，过滤并使用蒸馏水洗涤滤渣至中性，随后放入鼓风干燥机中干燥，再使用碾磨机对干燥后的滤渣进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒，得复合改性膨润土颗粒；
（4）按重量份数计，取50～60份水性聚氨酯、30～35份蒸馏水、22～24份乙二醇、16～18上述复合改性膨润土、4～6份三甲基硅醇、0.6～0.8份过硫酸钠、0.3～0.5份硬脂酸镁、0.7～0.9份聚二甲基硅氧烷及2～3份羟乙基纤维素，放入反应釜中，使用氮气保护，设定温度为75～80℃，以160r/min搅拌2～3h，随后冷却至室温，出料即可得到防腐涂料。
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