CN106590339A - 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106590339A
CN106590339A CN201611139272.5A CN201611139272A CN106590339A CN 106590339 A CN106590339 A CN 106590339A CN 201611139272 A CN201611139272 A CN 201611139272A CN 106590339 A CN106590339 A CN 106590339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
epoxy resin
component
polyurethane
nano zircite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611139272.5A
Other languages
English (en)
Inventor
周华东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Yu Tian Petroleum Machinery Equipment Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Yu Tian Petroleum Machinery Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Yu Tian Petroleum Machinery Equipment Co Ltd filed Critical Sichuan Yu Tian Petroleum Machinery Equipment Co Ltd
Priority to CN201611139272.5A priority Critical patent/CN106590339A/zh
Publication of CN106590339A publication Critical patent/CN106590339A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法，它包括甲、乙两种组分，甲组分包括聚氨酯改性有机硅‑环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料，乙组分包括正丁醇和聚酰胺，填料由锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝按照重量比为5:1:1:3共混后得到。通过添加耐磨介质和增加涂料的韧性，使形成的环氧复合涂层在具备耐磨的同时，以柔性的方式接触物料，进而减小物料对涂料的切削及犁沟作用，环氧复合涂层的损耗降低，使用周期得到延长。

Description

一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油化工用环氧复合材料领域，特别涉及一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法。
背景技术
石油工业中的金属管道和设备受到原有中含水量、含盐量、含硫量等因素影响，容易发生腐蚀，为此，国内针对石油设备采用防腐蚀措施主要包括：选用耐蚀材料、介质处理、电化学保护、金属表面覆盖层等。其中涂料因为施工方便，实用性强，可与其他防腐技术联用等优点而成为防止金属腐蚀最简单、经济、有效的方法，在各行各业得到广泛应用。
但是，现有使用的防腐涂料通常不具有耐磨性能，例如，用在搅拌设备的搅拌叶片上的环氧防腐涂料，其经常由于物料的磨损而消耗殆尽露出基体层，进而导致搅拌叶片被腐蚀，为此，开发出一种耐磨的环氧防腐涂料很有必要。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法，通过添加耐磨介质和增加涂料的韧性，使形成的环氧复合涂层在具备耐磨的同时，以柔性的方式接触物料，进而减小物料对涂料的切削及犁沟作用，环氧复合涂层的损耗降低，使用周期得到延长。
本发明采用的技术方案如下：一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，然后配成环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4-6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为20-40wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3-5h，在110℃下干燥1-3h，研磨过筛后得到预处理后的填料；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5 h，出料；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量助剂并进行超声分散0.5-1h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在基体表面，然后常温固化3-6h，80℃下烘烤0.5-1h后即得。
进一步，助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2-2.5%，其中，助剂包括N-甲基吡咯烷酮，消泡剂、流平剂、分散剂其中的一种或几种。
进一步，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，其中滑石粉为片状滑石粉。
进一步，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7。
本发明还包括一种耐磨纳米环氧复合涂层，它包括甲、乙两种组分，其中，甲、乙两种组分的重量比为78:23，甲组分包括聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料，乙组分包括正丁醇和聚酰胺，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料的重量比为43:8：13，正丁醇和聚酰胺的重量比为1∶5，纳米氧化锆分散液的质量分数为20-40wt%，填料由锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝按照重量比为5:1:1:3共混后得到。
进一步，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，然后配成环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4-6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为20-40wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3-5h，在110℃下干燥1-3h，研磨过筛后得到预处理后的填料；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5 h，出料；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量助剂并进行超声分散0.5-1h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在基体表面，然后常温固化3-6h，80℃下烘烤0.5-1h后即得。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、纳米氧化锆具有硬度高，化学惰性优异等特点，加入环氧涂层内复配形成纳米环氧复合涂层，其具有的纳米尺度能够在涂层表面形成硬度很高的致密的纳米涂层，在减小涂层表面摩擦系数的同时，能有效抵抗物料尖角对涂层的切削及犁沟作用，减少了涂层的磨损，因此，提高了涂层的耐磨性；
2、通过采用聚氨酯改性有机硅-环氧树脂，能够大幅提高复合涂层的韧性，当物料对复合涂层造成冲击并产生切向切割趋势时，复合涂层能够缓冲和吸收其中的部分能量，减小切向切割的强度，进而减少了涂层的磨损，进一步对复合涂层形成了有效的保护，提高了涂层的耐磨性；
3、本发明的耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法简单，粘接强度大，不易发生脱落、开裂等问题，一次喷刷成形质量好，涂层经久耐用，值得推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，其中，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7，于400rad/min的搅拌速度下搅拌混合3h，得到环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为20wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3h，在110℃下干燥1h，研磨过320目筛后得到预处理后的填料，其中，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，滑石粉为片状滑石粉；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂，其中，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5h，出料，其中，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量的助剂并进行超声分散0.5h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在经表面处理后的不锈钢钢片上，然后常温固化3h，80℃下烘烤0.5h后即得，其中，涂层的厚度为153μm，要求助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2%，助剂N-甲基吡咯烷酮、消泡剂、流平剂，N-甲基吡咯烷酮,、消泡剂和流平剂的重量配比为2:1:1。
实施例2
一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，其中，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7，于400rad/min的搅拌速度下搅拌混合3h，得到环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为25wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3h，在110℃下干燥3h，研磨过320目筛后得到预处理后的填料，其中，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，滑石粉为片状滑石粉；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂，其中，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5h，出料，其中，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量的助剂并进行超声分散0.5h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在经表面处理后的不锈钢钢片上，然后常温固化6h，80℃下烘烤0.5h后即得，其中，涂层的厚度为148μm，要求助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2.1%，助剂N-甲基吡咯烷酮、消泡剂、流平剂，N-甲基吡咯烷酮,、消泡剂和流平剂的重量配比为2:1:1。
实施例3
一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，其中，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7，于400rad/min的搅拌速度下搅拌混合4h，得到环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为35wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应4h，在110℃下干燥2h，研磨过320目筛后得到预处理后的填料，其中，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，滑石粉为片状滑石粉；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂，其中，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5h，出料，其中，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量的助剂并进行超声分散1h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在经表面处理后的不锈钢钢片上，然后常温固化5h，80℃下烘烤1h后即得，其中，涂层的厚度为150μm，要求助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2.3%，助剂N-甲基吡咯烷酮、消泡剂、流平剂，N-甲基吡咯烷酮,、消泡剂和流平剂的重量配比为2:1:1。
实施例4
一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，其中，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7，于400rad/min的搅拌速度下搅拌混合5h，得到环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为40wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应5h，在110℃下干燥3h，研磨过320目筛后得到预处理后的填料，其中，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，滑石粉为片状滑石粉；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h。然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂，其中，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5h，出料，其中，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量的助剂并进行超声分散0.5h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在经表面处理后的不锈钢钢片上，然后常温固化3h，80℃下烘烤1h后即得，其中，涂层的厚度为153μm，要求助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2.5%，助剂N-甲基吡咯烷酮、消泡剂、流平剂，N-甲基吡咯烷酮,、消泡剂和流平剂的重量配比为2:1:1。
相关性能测试
耐磨性测试，采用耐磨测试仪进行测试，每个样品测试5次，每次500转，去磨损量的平均值；
硬度测试，按照GB/T6739-2006《色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度》的标准执行；
冲击韧性测试，按照GB/T1732-1993《漆膜耐冲击测定法》的标准执行。
其结果如表1所示：
由表1可以得出，本发明的耐磨纳米环氧复合涂层具有优异的耐磨性能和冲击韧性，能够对石油设备进行有效地保护，由于其磨损量较少，能够长期使用于与物料有接触的场合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，然后配成环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4-6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为20-40wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3-5h，在110℃下干燥1-3h，研磨过筛后得到预处理后的填料；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h；
然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5 h，出料；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量助剂并进行超声分散0.5-1h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在基体表面，然后常温固化3-6h，80℃下烘烤0.5-1h后即得。
2.如权利要求1所述的耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，其特征在于，助剂的用量为甲、乙组分混合后总重量的2-2.5%，其中，助剂包括N-甲基吡咯烷酮，消泡剂、流平剂、分散剂其中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，其特征在于，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料重量比为43:8：13，有机硅树脂、环氧树脂溶液和聚氨酯丙烯酸树脂的重量比例为3∶6∶2，锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝的重量比为5:1:1:3，其中滑石粉为片状滑石粉。
4.如权利要求1所述的耐磨纳米环氧复合涂层的制备方法，其特征在于，环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮的重量比为10:2:7。
5.一种耐磨纳米环氧复合涂层，其特征在于，包括甲、乙两种组分，其中，甲、乙两种组分的重量比为78:23，甲组分包括聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料，乙组分包括正丁醇和聚酰胺，聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料的重量比为43:8：13，正丁醇和聚酰胺的重量比为1∶5，纳米氧化锆分散液的质量分数为20-40wt%，填料由锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝按照重量比为5:1:1:3共混后得到。
6.如权利要求5所述的耐磨纳米环氧复合涂层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
步骤1、环氧溶液的制备：称取环氧树脂、乙酸乙酯和丙酮混合，然后配成环氧树脂溶液；
步骤2、纳米氧化锆分散液的制备：将纳米氧化锆晶粒和硅烷偶联剂一并加入乙酸乙酯溶液混合，并进行超声波分散4-6h，得到纳米氧化锆分散液，其中纳米氧化锆的质量分数为20-40wt%；
步骤3、填料的预处理：将锌铬黄、钛白粉、滑石粉和氧化铝一起加入丙酮内溶解分散，超声分散30min，使用乙酸调节PH=6.0，然后加入配比量的硅烷偶联剂于90℃的水浴中反应3-5h，在110℃下干燥1-3h，研磨过筛后得到预处理后的填料；
步骤4、聚氨酯改性有机硅-环氧树脂的制备：先将步骤1中的环氧树脂溶液和有机硅树脂按比例混合，加热搅拌至80℃，并搅拌保温0.5h；
然后按比例加入聚氨酯丙烯酸树脂，加热搅拌至90℃，搅拌保温3h，再冷却出料，得到聚氨酯改性有机硅-环氧树脂；
步骤5、甲组分的制备：将聚氨酯改性有机硅-环氧树脂、纳米氧化锆分散液和预处理后的填料按配方比依次加入分散罐，在1500 r/min的转速下高速分散0.5 h，出料；
步骤6、乙组分的制备：将正丁醇和聚酰胺按重量比为1∶5的比例混合，在50℃下搅拌均匀，配成乙组分；
步骤7、甲、乙组分按照重量比78:23的比例混合后，加入适量助剂并进行超声分散0.5-1h，得到混合溶液，将混合溶液移入喷枪中，高压喷涂在基体表面，然后常温固化3-6h，80℃下烘烤0.5-1h后即得。
CN201611139272.5A 2016-12-12 2016-12-12 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法 Pending CN106590339A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611139272.5A CN106590339A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611139272.5A CN106590339A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106590339A true CN106590339A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58599431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611139272.5A Pending CN106590339A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106590339A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111518473A (zh) * 2020-04-16 2020-08-11 华电郑州机械设计研究院有限公司 一种纳米氧化锆改性环氧有机硅-聚硅氧烷隔热耐蚀涂料及其制备方法
CN115386295A (zh) * 2022-08-02 2022-11-25 纪晓明 一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102391762A (zh) * 2011-09-23 2012-03-28 北京国泰瑞华硅藻应用科技有限公司 一种环氧抗冲磨防腐涂料
CN105255318A (zh) * 2015-11-10 2016-01-20 西南石油大学 一种耐磨的纳米Al2O3-CaCO3-环氧复合涂层的制备方法
CN105885620A (zh) * 2016-04-25 2016-08-24 广州汤谱建筑装饰材料有限公司 一种石化工业用水性耐高温防腐耐磨涂料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102391762A (zh) * 2011-09-23 2012-03-28 北京国泰瑞华硅藻应用科技有限公司 一种环氧抗冲磨防腐涂料
CN105255318A (zh) * 2015-11-10 2016-01-20 西南石油大学 一种耐磨的纳米Al2O3-CaCO3-环氧复合涂层的制备方法
CN105885620A (zh) * 2016-04-25 2016-08-24 广州汤谱建筑装饰材料有限公司 一种石化工业用水性耐高温防腐耐磨涂料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶杨祥等: "《涂装技术实用手册》", 30 June 2003, 机械工业出版社 *
李全林: "《前沿领域新材料》", 31 December 2008, 东南大学出版社 *
林展聪等: "石化工业炼油设备高温防腐耐磨涂料的研制", 《中国涂料》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111518473A (zh) * 2020-04-16 2020-08-11 华电郑州机械设计研究院有限公司 一种纳米氧化锆改性环氧有机硅-聚硅氧烷隔热耐蚀涂料及其制备方法
CN111518473B (zh) * 2020-04-16 2021-11-23 华电郑州机械设计研究院有限公司 一种纳米氧化锆改性环氧有机硅-聚硅氧烷隔热耐蚀涂料及其制备方法
CN115386295A (zh) * 2022-08-02 2022-11-25 纪晓明 一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5702503B1 (ja) 乾燥塗膜の形成方法、及びそれに用いる塗料
CN104419315A (zh) 水性金属防腐蚀涂料
CN103666201B (zh) 长效耐酸碱、无溶剂防腐涂料及其制备方法与应用
CN105838195A (zh) 一种含有氧化石墨烯的水性环氧防腐涂料及其制备方法
CN105885620A (zh) 一种石化工业用水性耐高温防腐耐磨涂料及其制备方法
CN107603419A (zh) 具有超强防腐能力的石墨烯防腐涂料
CN106752718B (zh) 一种非铁金属用通用底漆及其制备方法
CN104031555A (zh) 一种可自喷涂的锌防护层修复涂料及制备方法
CN107556886A (zh) 一种环氧石墨烯锌粉涂料
CN106867362A (zh) 一种快干型水性金属防腐涂料及其制备方法
CN103013293A (zh) 一种高耐热防腐涂料及其应用
CN109337520A (zh) 高性能锌烯涂料及其制备方法
CN110484116A (zh) 六方氮化硼聚氨酯防腐涂料及其制备方法、防腐涂层
CN108531033A (zh) 一种分散体型水性环氧锌烯带锈防锈重防腐底漆
CN106800862A (zh) 一种新型防腐涂料组合物及其制备方法
CN106590339A (zh) 一种耐磨纳米环氧复合涂层及其制备方法
CN109868029A (zh) 用于低处理铝合金表面的有机防护涂料
WO2017049697A1 (zh) 一种自来水输送地埋管道的绿色防腐面漆及其制备方法
CN109971325A (zh) 用纳米材料改性的无铬达可罗处理液及其制备方法和应用
CN106479285A (zh) 一种石墨烯增强水性带锈涂料及其制备和使用方法
CN103254735A (zh) 一种海洋重防腐环氧富铝纳米涂料及其制备方法
CN104263157B (zh) 一种水性丙烯酸红丹防锈漆及其制备方法
CN105936796A (zh) 耐磨面漆
CN106398422A (zh) 一种防滑面漆及其制备方法
CN103725162B (zh) 一种聚吡咯-双酚a型环氧树脂复合涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426

RJ01 Rejection of invention patent application after publication