CN106590074A - 一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，由下列重量份的原料制成：柠檬酸铁2‑2.2、碱式碳酸镍3‑3.3、水适量、氨水适量、TiC10‑11、钼酸钠1.5‑1.8、纳米聚四氟乙烯1.5‑1.8、纳米氧化铈0.7‑0.9、氟硅酸钠1.5‑1.8、85‑88%磷酸28‑30、五氧化二磷68‑70、500‑800nm聚苯乙烯微球0.5‑0.6、氢氧化铝4‑5、氧化镁2‑3、磷钼酸锌4‑4.3、三乙醇胺1‑1.3。本发明通过使用钼酸钠、纳米聚四氟乙烯、氟硅酸钠进行混合改性，提高了涂料的耐腐蚀性，同时纳米聚四氟乙烯提高了涂层的致密性、韧性、抗刮擦性，防止涂层在受热时出现裂纹。

Description

一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法。
背景技术
《无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料》一文以水溶性聚磷酸盐为主要成膜物,CuO为固化剂,采用无铬系缓蚀技术,添加不同种类的反应性、功能性填料以及不同熔点的金属粉末,制备了无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料。研究了P2O5含量、CuO、无铬缓蚀剂HJ、功能性填料以及金属粉末对无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料性能的影响。结果表明,涂层的粘接强度高,可长期耐900℃以上温度,并具有优异的防腐蚀、耐热震等性能;无铬系缓释技术的应用,解决了Cr6+的污染问题,适应现代工业发展对环境保护的要求。
但是防腐涂料容易沾污沾水，从而腐蚀，影响使用寿命和美观，可以利用仿生学原理，将表面做成凹凸不平的涂层，达到自清洁和防水的目的，来延长涂层的防护寿命和美观性，还需要提高涂料的耐腐蚀性。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，由下列重量份的原料制成：柠檬酸铁2-2.2、碱式碳酸镍3-3.3、水适量、氨水适量、TiC10-11、钼酸钠1.5-1.8、纳米聚四氟乙烯1.5-1.8、纳米氧化铈0.7-0.9、氟硅酸钠1.5-1.8、85-88%磷酸28-30、五氧化二磷68-70、500-800nm聚苯乙烯微球0.5-0.6、氢氧化铝4-5、氧化镁2-3、磷钼酸锌4-4.3、三乙醇胺1-1.3。
所述的耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在氮气氛围中将柠檬酸铁加入25-30重量份的水中，加热至60-80℃，在90-120转/分下搅拌1.5-1.8小时，加入TiC，搅拌1-1.5小时，再加入碱式碳酸镍搅拌3-4小时，用氨水调节pH值至6-6.5，加入纳米氧化铈，加热至90-130℃并保持该温度继续搅拌2-3小时，得到凝胶，进行雾化，然后在氢气气氛中在500-520℃下焙烧2-2.3小时，得到粉末；
（2）将钼酸钠、纳米聚四氟乙烯、氟硅酸钠混合均匀，得到改性纳米聚四氟乙烯；
（3）将85-88%磷酸与五氧化二磷在140-145℃下反应1-1.2h，加入氢氧化铝，在118-122℃下反应至透明，加入45-50重量份的水，搅拌均匀，再加入其它剩余成分，搅拌均匀，调节pH值为3-4，冷却至室温，得到基料；
（4）将所述粉末、改性改性纳米聚四氟乙烯、基料混合均匀，即得。
本发明的优点是：本发明使用柠檬酸铁、碱式碳酸镍对TiC进行包覆改性，在陶瓷相表面先包覆了铁和镍，使得TiC颗粒易与基料进行反应相结合，降低了界面效应，使得涂层的强度和韧性大大提高，镍的使用还降低了涂料对金属的腐蚀性，同时颗粒表面粘附了纳米氧化铈，能够吸收紫外性，催化氧化有害气体，提高了涂料的耐热性、耐腐蚀性；聚苯乙烯微球在受热后被除去，形成了微小均匀的凹坑，使得涂层具有自清洁性能，减缓涂层腐蚀；通过使用钼酸钠、纳米聚四氟乙烯、氟硅酸钠进行混合改性，纳米聚四氟乙烯的润滑性分散性好，能够携带钼酸钠、氟硅酸钠在涂料中均匀分散，提高了涂料的耐腐蚀性，同时纳米聚四氟乙烯提高了涂层的致密性、韧性、抗刮擦性，防止涂层在受热时出现裂纹。
具体实施方式
一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，由下列重量份（公斤）的原料制成：柠檬酸铁2、碱式碳酸镍3、水适量、氨水适量、TiC10、钼酸钠1.5、纳米聚四氟乙烯1.5、纳米氧化铈0.7、氟硅酸钠1.5、85%磷酸28、五氧化二磷68、500nm聚苯乙烯微球0.5、氢氧化铝4、氧化镁2、磷钼酸锌4、三乙醇胺1。
所述的耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在氮气氛围中将柠檬酸铁加入25重量份的水中，加热至60℃，在90转/分下搅拌1.5小时，加入TiC，搅拌1小时，再加入碱式碳酸镍搅拌3小时，用氨水调节pH值至6，加入纳米氧化铈，加热至90℃并保持该温度继续搅拌2小时，得到凝胶，进行雾化，然后在氢气气氛中在500℃下焙烧2小时，得到粉末；
（2）将钼酸钠、纳米聚四氟乙烯、氟硅酸钠混合均匀，得到改性纳米聚四氟乙烯；
（3）将85%磷酸与五氧化二磷在140℃下反应1h，加入氢氧化铝，在118℃下反应至透明，加入45重量份的水，搅拌均匀，再加入其它剩余成分，搅拌均匀，调节pH值为3，冷却至室温，得到基料；
（4）将所述粉末、改性纳米聚四氟乙烯、基料混合均匀，即得。
实验数据：
该实施例涂料进行喷涂，在200℃下干燥2小时，干燥后观察涂膜外观平整、在显微镜下有均匀的凹坑，附着力为24.5MPa接触角为156°；耐低温性：在-45℃下处理10h，漆膜完好；耐高温性：在900℃下处理10h，漆膜完好，附着力为29.5MPa；耐热震性：1000-5℃反复处理10个周期，漆膜完好；耐合成润滑油性：150℃处理24h，漆膜无变化；耐液压油性：150℃处理24h，漆膜无变化；耐柴油性：常温处理72h，漆膜无变化；耐水性：常温处理500h，漆膜无变化；耐盐雾性：2000h漆膜无变化；耐湿热性：1000h漆膜无变化。

Claims (2)

1.一种耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，其特征在于由下列重量份的原料制成：柠檬酸铁2-2.2、碱式碳酸镍3-3.3、水适量、氨水适量、TiC10-11、钼酸钠1.5-1.8、纳米聚四氟乙烯1.5-1.8、纳米氧化铈0.7-0.9、氟硅酸钠1.5-1.8、85-88%磷酸28-30、五氧化二磷68-70、500-800nm聚苯乙烯微球0.5-0.6、氢氧化铝4-5、氧化镁2-3、磷钼酸锌4-4.3、三乙醇胺1-1.3。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）在氮气氛围中将柠檬酸铁加入25-30重量份的水中，加热至60-80℃，在90-120转/分下搅拌1.5-1.8小时，加入TiC，搅拌1-1.5小时，再加入碱式碳酸镍搅拌3-4小时，用氨水调节pH值至6-6.5，加入纳米氧化铈，加热至90-130℃并保持该温度继续搅拌2-3小时，得到凝胶，进行雾化，然后在氢气气氛中在500-520℃下焙烧2-2.3小时，得到粉末；
（2）将钼酸钠、纳米聚四氟乙烯、氟硅酸钠混合均匀，得到改性纳米聚四氟乙烯；
（3）将85-88%磷酸与五氧化二磷在140-145℃下反应1-1.2h，加入氢氧化铝，在118-122℃下反应至透明，加入45-50重量份的水，搅拌均匀，再加入其它剩余成分，搅拌均匀，调节pH值为3-4，冷却至室温，得到基料；
（4）将所述粉末、改性纳米聚四氟乙烯、基料混合均匀，即得。
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