CN106318106A - 一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料包括：环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、端羧基丁腈液体橡胶、三乙胺、硼酸锌、纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、聚苯胺改性玻璃鳞片、石墨、二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、甲基壬基甲酮、葡萄糖酸、水、流平剂、消泡剂、羟甲基纤维素。本发明提出的高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其可抵御强酸强碱的腐蚀，且抗冲击性能好，阻燃性和防腐蚀性能优异，使用寿命长。

Description

一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料。

背景技术

腐蚀是导致金属固件损坏的主要因素之一，尤其是对汽车、摩托车等各种车辆以及其它机械零件会造成很大的损害，并且随着环境的变化，金属的使用寿命越来越短，每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2-4％。

涂覆防腐蚀涂料是防止腐蚀的重要措施。重防腐涂料是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，其具有以下特点：(1)能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，在化工大气和海洋环境里一般可使用10年或者15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下也能使用5年以上；(2)一般涂层干燥厚度为200μm或300μm以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。环氧树脂是防腐蚀涂料常用的粘结剂，用其制作的防腐蚀涂料存在质脆、抗冲击性差，阻燃性不好，防腐蚀性能不是很理想的缺陷，限制了其应用。因此，需要探索一种高阻燃防腐蚀的环氧树脂涂料是目前亟待解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其可抵御强酸强碱的腐蚀，且抗冲击性能好，阻燃性和防腐蚀性能优异，使用寿命长。

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂30-50份、聚氨酯10-25份、有机硅树脂3-10份、端羧基丁腈液体橡胶5-10份、三乙胺8-15份、硼酸锌5-10份、纳米碳酸钙5-15份、改性纳米二氧化钛3-10份、聚苯胺改性玻璃鳞片8-20份、石墨5-8份、二丙醇酮3-8份、丙二醇丁醚3-10份、丙二醇甲醚醋酸酯15-20份、二甲苯5-15份、甲基壬基甲酮3-5份、葡萄糖酸3-8份、水30-45份、流平剂0.3-1.5份、消泡剂0.8-1.5份、羟甲基纤维素1-2份。

优选地，其原料中，环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂的重量比为35-46：13-22：6-9。

优选地，其原料中，硼酸锌、纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、聚苯胺改性玻璃鳞片、石墨的重量比为7-9：8-13：5-9：12-17：6-7。

优选地，其原料中，二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯的重量比为5-8：6-9：17-20：8-13。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂40-45份、聚氨酯15-20份、有机硅树脂7-8份、端羧基丁腈液体橡胶7-9份、三乙胺10-12份、硼酸锌8-9份、纳米碳酸钙10-12份、改性纳米二氧化钛7-8份、聚苯胺改性玻璃鳞片15-17份、石墨6-6.8份、二丙醇酮6-7份、丙二醇丁醚7-9份、丙二醇甲醚醋酸酯18-20份、二甲苯10-12份、甲基壬基甲酮3.8-4.3份、葡萄糖酸5-7份、水38-43份、流平剂0.9-1.3份、消泡剂1-1.5份、羟甲基纤维素1.3-1.8份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂43份、聚氨酯18份、有机硅树脂7.6份、端羧基丁腈液体橡胶8.2份、三乙胺11份、硼酸锌8.6份、纳米碳酸钙11份、改性纳米二氧化钛7.3份、聚苯胺改性玻璃鳞片16份、石墨6.2份、二丙醇酮6.4份、丙二醇丁醚8.2份、丙二醇甲醚醋酸酯19份、二甲苯11份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸6.2份、水40份、流平剂1.2份、消泡剂1.3份、羟甲基纤维素1.6份。

优选地，所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将10-20份玻璃鳞片和30-45份多聚磷酸加入30-50份水中，超声20-30min后加入8-15份苯胺，搅拌3.5-5h，然后滴加10-15份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为2-5wt％，滴加时间为1-1.5h，在冰水浴中搅拌反应15-20h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入10-20份质量分数为5-10wt％的氨水中，搅拌10-20h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片；所述聚苯胺改性玻璃鳞片将多聚磷酸、聚苯胺和玻璃鳞片结合为一体，加入到体系中，一方面与硼酸锌配合改善了涂料的阻燃性，一方面与石墨配合改善了涂料的抗静电性，另一方面能提高涂层的自腐蚀电位，与甲基壬基甲酮和葡萄糖酸配合，赋予涂料优异的防腐蚀性能，且加入体系中与各原料的相容性好，在使用的过程中不会出现“喷霜”现象，使涂料具有永久的阻燃、抗静电和防腐蚀性能。

优选地，所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将16份玻璃鳞片和40份多聚磷酸加入45份水中，超声26min后加入10份苯胺，搅拌4.3h，然后滴加12份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为3wt％，滴加时间为1.3h，在冰水浴中搅拌反应18h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入18份质量分数为7wt％的氨水中，搅拌16h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片干燥后得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或者两种的组合。

优选地，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172中的一种或者多种的组合。

本发明中所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料可以按照以下工艺进行制备：将环氧树脂升温至50-55℃，在550-600r/min的速率下搅拌10-15min；然后依次加入聚氨酯、端羧基丁腈液体橡胶和三乙胺，在660-700r/min的速率下搅拌20-35min，然后加入硼酸锌、纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、聚苯胺改性玻璃鳞片、石墨，在750-800r/min的速率下搅拌20-40min，然后加入剩余的原料，控制温度为35-40℃，转速为750-800r/min,搅拌20-35min，得到所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料。

本发明中，以聚氨酯、有机硅树脂配合环氧树脂作为成膜物质，改善了涂料的耐腐蚀性、柔韧性、耐冲击性、耐划痕性和耐热性，并控制了涂料的黏度，提高了涂料的施工性能；端羧基丁腈液体橡胶的分子链两端是活性官能团羧基，加入到涂料中，在涂料固化过程中，一方面能与环氧树脂发生反应，另一方面能与填料发生反应，提高涂料韧性的同时改善了各原料的相容性；硼酸锌、纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、聚苯胺改性玻璃鳞片、石墨配合作为颜填料，并控制了各种颜填料的含量，克服了单一颜填料的缺陷，改善了涂料的屏蔽作用，提高了涂料的抗渗透能力，使涂料具有更好的耐腐蚀性，同时大大改善了体系的触变角，显著提高了涂料的附着力、耐洗刷、耐油污性，提高涂层表面的光洁度，并且提高了涂料的阻燃性能；二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯与二甲苯配合作为溶剂，加入到体系中，一方面改善了体系的相容性，一方面与端羧基丁腈液体橡胶配合，调节了体系的粘度，改善了体系的工艺性能；甲基壬基甲酮与葡萄糖酸配合提高了涂料的抗污除菌能力，进一步改善了涂料的防腐蚀性能。

本发明中所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，各原料的性能协同促进，具有快速固化、附着力高、柔韧性好、耐渗透性能优越、收缩率低、阻燃性能优异的特点，可抵御强酸强碱的腐蚀，在化工环境和极端天气中对基体具有保护防腐作用。

对本发明所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料进行性能检测，其检测结果如下表所示：

具体实施方式

在具体实施例中，本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料中，环氧树脂的重量可以为30、32、34、35、36、38、39、39.3、42、43、45、46、46.5、48、48.6、49、49.3、50份；聚氨酯的重量可以为10、12、13、15、16、18、19、19.3、21、23、23.4、24、24.6、25份；有机硅树脂的重量可以为3、4、5、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；端羧基丁腈液体橡胶的重量可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10份；三乙胺的重量可以为8、9、10、10.3、11、11.5、12、12.6、13、13.5、14、14.6、15份；硼酸锌的重量可以为5、5.8、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；纳米碳酸钙的重量可以为5、5.8、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；改性纳米二氧化钛的重量可以为3、3.8、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.8、8、8.6、9、9.3、10份；聚苯胺改性玻璃鳞片的重量可以为8、9、10、10.3、11、11.3、12、12.6、13、13.5、14、14.6、15、15.3、16、16.8、18、18.6、19、19.4、20份；石墨的重量可以为5、5.3、5.8、6、6.3、7、7.4、7.8、8份；二丙醇酮的重量可以为3、3.4、3.8、4、4.5、5、5.3、5.8、6、6.4、6.7、7、7.5、8份；丙二醇丁醚的重量可以为3、4、5、5.3、6、6.7、7、7.6、8、8.3、9、9.4、10份；丙二醇甲醚醋酸酯的重量可以为15、16、17、18、18.6、19、19.3、20份；二甲苯的重量可以为5、6、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；甲基壬基甲酮的重量可以为3、3.2、3.8、4、4.2、4.6、4.85、5份；葡萄糖酸的重量可以为3-8份、水的重量可以为30、32、34、35、36、38、38.6、39、39.4、42、43、44.5、45份；流平剂的重量可以为0.3、0.5、0.6、0.86、0.9、1、1.2、1.3、1.45、1.5份；消泡剂的重量可以为0.8、0.9、1、1.2、1.26、1.3、1.38、1.4、1.46、1.5份；羟甲基纤维素的重量可以为1、1.2、1.3、1.56、1.8、1.86、1.9、1.94、2份。

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

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂40份、聚氨酯20份、有机硅树脂7份、端羧基丁腈液体橡胶9份、三乙胺10份、硼酸锌9份、纳米碳酸钙10份、改性纳米二氧化钛8份、聚苯胺改性玻璃鳞片15份、石墨6.8份、二丙醇酮6份、丙二醇丁醚9份、丙二醇甲醚醋酸酯18份、二甲苯12份、甲基壬基甲酮3.8份、葡萄糖酸7份、水38份、流平剂1.3份、消泡剂1份、羟甲基纤维素1.8份。

实施例2

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂45份、聚氨酯15份、有机硅树脂8份、端羧基丁腈液体橡胶7份、三乙胺12份、硼酸锌8份、纳米碳酸钙12份、改性纳米二氧化钛7份、聚苯胺改性玻璃鳞片17份、石墨6份、二丙醇酮7份、丙二醇丁醚7份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、二甲苯10份、甲基壬基甲酮4.3份、葡萄糖酸5份、水43份、流平剂0.9份、消泡剂1.5份、羟甲基纤维素1.3份；

其中，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172按任意重量之比的组合；

所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将10份玻璃鳞片和45份多聚磷酸加入30份水中，超声30min后加入8份苯胺，搅拌5h，然后滴加10份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为5wt％，滴加时间为1h，在冰水浴中搅拌反应20h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入10份质量分数为10wt％的氨水中，搅拌10h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

实施例3

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂20份、双酚F型环氧树脂10份、聚氨酯25份、有机硅树脂3份、端羧基丁腈液体橡胶10份、三乙胺8份、硼酸锌10份、纳米碳酸钙5份、改性纳米二氧化钛10份、聚苯胺改性玻璃鳞片8份、石墨8份、二丙醇酮3份、丙二醇丁醚10份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、二甲苯15份、甲基壬基甲酮3份、葡萄糖酸8份、水30份、流平剂1.5份、消泡剂0.8份、羟甲基纤维素2份；

其中，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172按重量比1:3:2的组合；

所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将20份玻璃鳞片和30份多聚磷酸加入50份水中，超声20min后加入15份苯胺，搅拌3.5h，然后滴加15份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为2wt％，滴加时间为1.5h，在冰水浴中搅拌反应15h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入20份质量分数为5wt％的氨水中，搅拌20h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

实施例4

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚F型环氧树脂50份、聚氨酯10份、有机硅树脂10份、端羧基丁腈液体橡胶5份、三乙胺15份、硼酸锌5份、纳米碳酸钙15份、改性纳米二氧化钛3份、聚苯胺改性玻璃鳞片20份、石墨5份、二丙醇酮8份、丙二醇丁醚3份、丙二醇甲醚醋酸酯20份、二甲苯5份、甲基壬基甲酮5份、葡萄糖酸3份、水45份、流平剂0.3份、消泡剂1.5份、羟甲基纤维素1份；

其中，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560按1:3重量比的组合；

所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将17份玻璃鳞片和39份多聚磷酸加入42份水中，超声28min后加入13份苯胺，搅拌4.5h，然后滴加14份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为3.8wt％，滴加时间为1.28h，在冰水浴中搅拌反应18h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入16份质量分数为7wt％的氨水中，搅拌14h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

实施例5

本发明提出的一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其原料按重量份包括以下组分：双酚A型环氧树脂43份、聚氨酯18份、有机硅树脂7.6份、端羧基丁腈液体橡胶8.2份、三乙胺11份、硼酸锌8.6份、纳米碳酸钙11份、改性纳米二氧化钛7.3份、聚苯胺改性玻璃鳞片16份、石墨6.2份、二丙醇酮6.4份、丙二醇丁醚8.2份、丙二醇甲醚醋酸酯19份、二甲苯11份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸6.2份、水40份、流平剂1.2份、消泡剂1.3份、羟甲基纤维素1.6份；

其中，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH550；

所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将16份玻璃鳞片和40份多聚磷酸加入45份水中，超声26min后加入10份苯胺，搅拌4.3h，然后滴加12份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为3wt％，滴加时间为1.3h，在冰水浴中搅拌反应18h，反应结束后过滤、用蒸馏水洗涤，然后加入18份质量分数为7wt％的氨水中，搅拌16h后洗涤，然后在60℃下真空干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

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 (10)

1.一种高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂30-50份、聚氨酯10-25份、有机硅树脂3-10份、端羧基丁腈液体橡胶5-10份、三乙胺8-15份、硼酸锌5-10份、纳米碳酸钙5-15份、改性纳米二氧化钛3-10份、聚苯胺改性玻璃鳞片8-20份、石墨5-8份、二丙醇酮3-8份、丙二醇丁醚3-10份、丙二醇甲醚醋酸酯15-20份、二甲苯5-15份、甲基壬基甲酮3-5份、葡萄糖酸3-8份、水30-45份、流平剂0.3-1.5份、消泡剂0.8-1.5份、羟甲基纤维素1-2份。

2.根据权利要求1所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂的重量比为35-46：13-22：6-9。

3.根据权利要求1或2所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，硼酸锌、纳米碳酸钙、改性纳米二氧化钛、聚苯胺改性玻璃鳞片、石墨的重量比为7-9：8-13：5-9：12-17：6-7。

4.根据权利要求1-3中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料中，二丙醇酮、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯的重量比为5-8：6-9：17-20：8-13。

5.根据权利要求1-4中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂40-45份、聚氨酯15-20份、有机硅树脂7-8份、端羧基丁腈液体橡胶7-9份、三乙胺10-12份、硼酸锌8-9份、纳米碳酸钙10-12份、改性纳米二氧化钛7-8份、聚苯胺改性玻璃鳞片15-17份、石墨6-6.8份、二丙醇酮6-7份、丙二醇丁醚7-9份、丙二醇甲醚醋酸酯18-20份、二甲苯10-12份、甲基壬基甲酮3.8-4.3份、葡萄糖酸5-7份、水38-43份、流平剂0.9-1.3份、消泡剂1-1.5份、羟甲基纤维素1.3-1.8份。

6.根据权利要求1-5中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂43份、聚氨酯18份、有机硅树脂7.6份、端羧基丁腈液体橡胶8.2份、三乙胺11份、硼酸锌8.6份、纳米碳酸钙11份、改性纳米二氧化钛7.3份、聚苯胺改性玻璃鳞片16份、石墨6.2份、二丙醇酮6.4份、丙二醇丁醚8.2份、丙二醇甲醚醋酸酯19份、二甲苯11份、甲基壬基甲酮4份、葡萄糖酸6.2份、水40份、流平剂1.2份、消泡剂1.3份、羟甲基纤维素1.6份。

7.根据权利要求1-6中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将10-20份玻璃鳞片和30-45份多聚磷酸加入30-50份水中，超声20-30min后加入8-15份苯胺，搅拌3.5-5h，然后滴加10-15份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为2-5wt％，滴加时间为1-1.5h，在冰水浴中搅拌反应15-20h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入10-20份质量分数为5-10wt％的氨水中，搅拌10-20h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

8.根据权利要求1-7中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺改性玻璃鳞片按照以下工艺进行制备：按重量份将16份玻璃鳞片和40份多聚磷酸加入45份水中，超声26min后加入10份苯胺，搅拌4.3h，然后滴加12份过硫酸铵溶液，其中，过硫酸铵溶液中过硫酸铵的质量分数为3wt％，滴加时间为1.3h，在冰水浴中搅拌反应18h，反应结束后过滤、洗涤，然后加入18份质量分数为7wt％的氨水中，搅拌16h后洗涤、干燥得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片干燥后得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。

9.根据权利要求1-8中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或者两种的组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述高阻燃环氧树脂重防腐涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛的改性剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂A172中的一种或者多种的组合。