CN107141863B - 一种高强防腐涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强防腐涂料及其制备方法与应用。所述高强防腐涂料包含：防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂以及溶剂，所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂的质量比为1：0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3，所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～50。本发明的增强剂由于经过表面改性处理，带有‑OH、‑NH3等活性官能团，增强了涂层与基材间的结合力，可大幅地提高涂层的强度和耐刮擦性能；刷涂、喷涂或者浸渍后的基材具备优异的防腐性、抗敲击性、耐久性、高硬度、高附着力；其制备方法工艺成熟、生产成本低廉，生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。

Description

一种高强防腐涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料，特别涉及一种高强防腐涂料及其制备方法，以及其形成的涂层与应用，属于防护材料技术领域。
背景技术
防腐是在金属基材表面选用特种防腐材料对基材进行防护，使其避免受到外界因素的腐蚀，如污水、油类、大气氧化、酸、碱、盐等化学腐蚀。
据有关部门统计每年因腐蚀造成金属损失高达数亿元之巨，而且金属材料的腐蚀还会影响其本身的使用性能以及后序的加工进程。
目前市场上最常用的防腐材料是防腐涂料，现有的防腐涂料虽具有一定的防腐效果，但是其普遍存在的一个问题是防腐涂料抗敲击性差、粘附力差、容易蹭掉，使得防腐时间减短，耐久性差。因此，寻找一种粘附力好、防腐性能优异的防腐涂料是解决金属腐蚀问题的一种有效的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高强防腐涂料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的另一目的在于提供所述高强防腐涂料的应用。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种高强防腐涂料，其包含：防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂以及溶剂，所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂与成膜剂的质量比为1：0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3，所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～50。
本发明实施例还提供了一种制备前述的高强防腐涂料的方法，其包括：
将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～2.5：20～50的质量比混合均匀，并于20～100℃下反应1～10h，获得表面带有活性基团的增强剂；
将防腐处理剂和溶剂以0.01～50：100的质量比混合均匀，形成均一稳定的分散液；
将表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂和成膜剂按照质量比为0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3均匀分散于所述分散液中1～30min，获得高强防腐涂料。
本发明实施例还提供了由前述高强防腐涂料形成的防腐涂层，所述防腐涂层的耐中性盐雾时间为400～1000h，铅笔硬度为7～9H，百格测试为1-0级。
优选的，所述防腐涂层的厚度为5～20μm。
本发明实施例还提供了前述高强防腐涂料或防腐涂层于基材表面防腐领域中的用途。
例如，本发明实施例还提供了一种基材防腐剂，其包含前述的高强防腐涂料。
又例如，本发明实施例还提供了一种基材表面防腐方法，其包括：将前述高强防腐涂料施加于基材表面，形成防腐涂层。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明提供的高强防腐涂料中的增强剂由于经过表面改性处理，带有-OH、-NH3等活性官能团，增强了涂层与基材间的结合力，从而比现有技术可大幅地提高涂层的强度和涂层的耐刮擦性能；
2)本发明提供的高强防腐涂料中的双功能分散剂不仅具有分散的作用，同时兼具降低高强防腐涂料表面张力的作用，使高强防腐涂料更有效的渗透到金属基材的微孔内，与基材更好的结合，从而比现有技术可大幅提高金属基材抗腐蚀的能力；
3)本发明提供的高强防腐涂料不仅刷涂方便、作用速度快、性质稳定，还基本适用于任何铁基、铝基或者铜基等材料表面，并且刷涂或者浸渍后的基材具备优异的防腐性、抗敲击性、耐久性、高硬度、高附着力，效果优于电镀处理还可反复刷涂或浸渍；其制备方法不仅工艺成熟、生产成本低廉，而且生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
4)本发明提供的高强防腐涂料具有极高的硬度，可以根据需求调配成各种颜色，附着力极好，除了用于金属制品的防腐处理外，还可以用于塑料制品、玻璃、木头等基材上，用于增加基材的强度并赋予绚丽的色彩。
附图说明
图1为本发明实施例1所获高强防腐涂料涂覆于工件表面的示意图；
图2为本发明实施例1所获高强防腐涂料涂覆于工件表面后中性盐雾测试500h后的示意图；
图3为本发明实施例2所获高强防腐涂料涂覆于工件表面的示意图；
图4为本发明实施例2所获高强防腐涂料涂覆于工件表面后中性盐雾测试450h后的示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供的高强防腐涂料，其包含：防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂以及溶剂，所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂与成膜剂的质量比为1：0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3，所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～50。
在一些实施方案之中，所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂与成膜剂的质量比1：0.005～0.3：0.002～0.4：0.003～0.3：0.002～0.2，尤其优选为1：0.01～0.3：0.02～0.4：0.005～0.3：0.005～0.2，当采用这样的比例时，所制备的防腐涂料具有更好的流动性，涂层具有极高的强度以及更为耐久的防腐效果。
在一些实施方案之中，所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～50，尤其优选为100：0.05～30，当采用这样的比例时，所制备的防腐涂料具有较好的综合性能。
优选的，所述活性基团包括-OH、-NH3、-COOH和环氧基中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施方案之中，所述防腐处理剂包括酚醛树脂、聚氨酯树脂、玻璃树脂、聚丙烯酸树脂和锌粉中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述高强防腐涂料中所述防腐处理剂的含量为0.01～50wt％。
在一些实施方案之中，所述增强剂为纳米微粒，所述纳米微粒的粒径为1～200nm。
优选的，所述纳米微粒包括硼化钛、碳化钛、六方氮化硼、黑宝石、纳米碳化硅、碳化钨、聚酰胺蜡粉、聚乙烯蜡微粉、聚丙烯蜡微粉、氮化钛、三氧化二铝的任意一种或两种的组合，但不限于此。
在一些实施方案之中，所述双功能分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。双功能分散剂不仅具有分散的作用，同时兼具降低防腐涂料表面张力的作用，使防腐涂料更有效的渗透到金属基材的微孔内，从而比现有技术可大幅提高金属基材抗腐蚀的能力。
在一些实施方案之中，所述流平剂包括聚丙烯酸、丁基纤维素、异佛尔酮、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方案之中，所述成膜剂包括乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、十二碳醇酯、壳聚糖、丙烯酸树脂、聚乙烯胺和二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方案之中，所述溶剂包括去离子水、醇、脂肪酮、脂肪烃和芳香烃中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述醇包括乙醇、异丙醇、异戊醇、正丁醇和丙三醇中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述脂肪酮包括丙酮和/或丁酮，但不限于此。
优选的，所述脂肪烃包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷和环己烷中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
优选的，所述芳香烃包括甲苯和/或二甲苯，但不限于此。
本发明实施例的另一个方面提供的一种制备前述的高强防腐涂料的方法，其包括：
将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～2.5：20～50的质量比混合均匀，并于20～100℃下反应1～10h，获得表面带有活性基团的增强剂；
将防腐处理剂和溶剂以0.01～50：100的质量比混合均匀，形成均一稳定的分散液；
将表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂和成膜剂按照质量比为0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3均匀分散于所述分散液中1～30min，获得高强防腐涂料。
在一些实施方案之中，所述制备方法包括：将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～2.5：20～50的质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥10～30h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有活性基团的增强剂。
在一些实施方案之中，所述增效剂包括硅烷偶联剂和/或高分子化合物。由于增强剂经过表面改性处理，带有-OH、-NH3等活性官能团，增强了涂层与基材间的结合力，从而比现有技术可大幅地提高涂层的强度和涂层的耐刮擦性能。
优选的，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺异佛尔酮和γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述高分子化合物包括聚乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐和富马酸(反丁烯二酸)-丙烯磺酸共聚体中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方案之中，所述制备方法包括：将防腐处理剂与溶剂以0.01～50：100的质量比混合均匀，并以200～2000rpm的速度搅拌1～60min，获得均一稳定的分散液。
在一些实施方案之中，所述制备方法还包括：向所述分散液中加入表面带有活性基团的增强剂、流平剂、双功能分散剂以及成膜剂，再经高速搅拌处理1～30min得到稳定的分散液，即为所述高强防腐涂料。
具体的，在一些较为具体的实施例中，所述制备方法进一步包括：
(1)将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～1.5：20～50的质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并与室温下干燥10～30h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有-OH、-NH3等活性官能团的增强剂；
(2)将防腐处理剂与溶剂以0.01～50：100的重量比混合形成混合物，并用磁力搅拌以200～2000rpm的范围内搅拌1～60min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入与防腐剂重量比为1：0.005～0.5：0.002～0.6：0.003～0.4：0.002～0.3的表面带有活性基团的增强剂、流平剂、双功能分散剂、成膜剂，再经高速搅拌处理1～30min，得到稳定的分散液，即为所述高强防腐涂料。
本发明实施例的另一个方面还提供了由前述高强防腐涂料形成的防腐涂层，所述防腐涂层的耐中性盐雾时间为400～1000h，铅笔硬度为7～9H，百格测试为1-0级。
优选的，所述防腐涂层的厚度为5～20μm。
本发明实施例还提供了前述高强防腐涂料或防腐涂层于基材表面防腐领域中的用途。
优选的，所述基材包括金属。
尤其优选的，所述金属包括铁、铝和铜中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
例如，本发明实施例还提供了一种基材防腐剂，其包含前述的高强防腐涂料。
又例如，本发明实施例还提供了一种基材表面防腐方法，其包括：将前述高强防腐涂料施加于基材表面，形成防腐涂层。
优选的，至少以刷涂、喷涂和浸渍中的任一种方式将所述高强防腐涂料附着在于基材表面，60-170℃干燥后形成防腐涂层。
综上所述，藉由上述技术方案，本发明提供的高强防腐涂料不仅刷涂方便、作用速度快、性质稳定，还基本适用于任何铁基、铝基或者铜基等材料表面，并且刷涂或者浸渍后的基材具备优异的防腐性、抗敲击性、耐久性、高硬度、高附着力，效果优于电镀处理还可反复刷涂或浸渍；其制备方法不仅工艺成熟、生产成本低廉，而且生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明，但本发明并不局限于此。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
下面实施例中所述的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
(1)将7.5g纳米碳化钨、18.75g 3-氨丙基三甲氧基硅烷和375g乙醇加入到反应釜中于100℃下反应10h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥30h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3的纳米碳化钨。
(2)分别称取10g聚氨酯树脂、5g纳米锌粉和100g二甲苯于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌40min。
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入7.5g表面带有大量-NH3的纳米碳化钨、6g异佛尔酮、9g十二烷基硫酸钠、4.5g十二碳醇酯，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干30min，如图1所示。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度9H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾500h以上，其测试500h后的示意图参见图2所示。
实施例2
(1)将2g黑宝石、0.5g聚丙烯酸和90g去离子水加入到反应釜中于60℃下反应2h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥14h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-COOH的黑宝石；
(2)分别称取10g聚丙烯酸类树脂、10g纳米锌粉、50g正丁醇和50g二甲苯于250mL的烧杯中，用1500rpm的磁力搅拌机搅拌45min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入2g表面带有大量-COOH的黑宝石、0.3g的辛基三乙氧基硅烷、0.20g聚丙烯酰胺、0.15g乙二醇单丙醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干40min后，放入90℃的烘箱进行烘干30min，如图3所示。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度8H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾450h以上，其测试450h后的示意图参见图4所示。
实施例3
(1)将4g六方氮化硼、0.5g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5g聚乙烯醇和90g去离子水加入到反应釜中于50℃下反应4h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥22h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-OH和-NH3的六方氮化硼；
(2)分别称取15g酚醛树脂、10g纳米锌粉、20g乙醇和80g二甲苯于250mL的烧杯中，用1800rpm的磁力搅拌机搅拌45min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入3g表面带有大量-OH和-NH3的六方氮化硼、0.5g辛基三乙氧基硅烷、0.15g十二烷基硫酸钠、0.20g乙二醇单丁醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干30min后，放入120℃的烘箱进行烘干60min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度8H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾400h以上。
实施例4
(1)将0.6g氮化钛、0.6g黑宝石、0.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷和90g正庚烷加入到反应釜中于70℃下反应6h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥18h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量环氧基的氮化钛和黑宝石；
(2)分别称取20g聚氨酯树脂、50g正丁醇、50g正辛烷、5g纳米锌粉于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌45min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入0.60g表面带有大量环氧基的氮化钛、0.60g表面带有大量环氧基的黑宝石、0.30gγ-巯丙基三乙氧基硅烷、0.3g十二烷基硫酸钠、0.15g丙烯酸树脂，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干40min后，放入110℃的烘箱进行烘干30min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度8H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾500h以上。
实施例5
(1)将2.2g聚乙烯蜡微粉、0.5g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和90g正庚烷加入到反应釜中于60℃下反应7h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥13h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3的聚乙烯蜡微粉；
(2)分别称取10g聚丙烯酸树脂、7g纳米锌粉、50g正己烷、50g二甲苯于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌40min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入2.20g表面带有大量-NH3的聚乙烯蜡微粉、0.20g异佛尔酮、0.10g十二烷基硫酸钠、0.30g十二碳醇酯，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干50min后，放入90℃的烘箱进行烘干50min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度9H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾500h以上。
实施例6
(1)将2.1g碳化钛、2g硼化钛、0.5g富马酸、0.5g聚酰胺和90g去离子水加入到反应釜中于80℃下反应7h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥16h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3、-COOH的碳化钛和硼化钛；
(2)分别称取15g聚丙烯酸树脂、45g环己烷、55g二甲苯、5g纳米锌粉于250mL的烧杯中，用1500rpm的磁力搅拌机搅拌60min得到分散均匀的溶液；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入2.1g表面带有大量-NH3、-COOH的碳化钛、2g表面带有大量-NH3、-COOH的硼化钛、0.25g异佛尔酮、0.25g十二烷基硫酸钠、0.20g十二碳醇酯，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干30min后，放入80℃的烘箱进行烘干30min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度7H，百格刀测试结果为1级，耐中性盐雾700h以上。
实施例7
(1)将1g纳米碳化硅、0.5g聚乙烯醇、0.5g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和90g去离子水加入到反应釜中于40℃下反应2h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥12h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3、-COOH的纳米碳化硅；
(2)分别称取17g酚醛树脂、8g纳米锌粉、60g正丁醇和40g二甲苯于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌40min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入1g表面带有大量-NH3、-COOH的纳米碳化硅、0.20gγ-巯丙基三乙氧基硅烷、0.20g十二烷基硫酸钠、0.30g乙二醇单丁醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干40min后，放入60℃的烘箱进行烘干30min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度8H，百格刀测试结果为0级，耐中性盐雾700h以上。
对照例1
(1)分别称取10g聚丙烯酸类树脂、10g纳米锌粉、50g正丁醇和50g二甲苯于250mL的烧杯中，用1500rpm的磁力搅拌机搅拌45min；
(2)向步骤(1)制得的分散液中加入2g黑宝石、0.3g的辛基三乙氧基硅烷、0.20g聚丙烯酰胺、0.15g乙二醇单丙醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(3)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干40min后，放入90℃的烘箱进行烘干30min。
(4)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度4H，百格刀测试结果为2级，耐中性盐雾300h以上。
对照例2
(1)分别称取15g酚醛树脂、10g纳米锌粉、20g乙醇和80g二甲苯于250mL的烧杯中，用1800rpm的磁力搅拌机搅拌45min；
(2)向步骤(1)制得的分散液中加入0.5g辛基三乙氧基硅烷、0.15g十二烷基硫酸钠、0.20g乙二醇单丁醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(3)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干30min后，放入120℃的烘箱进行烘干60min。
(4)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度2H，百格刀测试结果为3级，耐中性盐雾200h以上。
对照例3
(1)将2.2g碳化钛、0.5g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和90g正庚烷加入到反应釜中于60℃下反应7h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥13h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3的碳化钛；
(2)分别称取10g聚丙烯酸树脂、7g纳米锌粉、50g正己烷和50g二甲苯于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌40min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入2.20g表面带有大量-NH3的碳化钛、0.20g异佛尔酮、0.10g十二烷基硫酸钠，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干50min后，放入90℃的烘箱进行烘干50min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度9H，百格刀测试结果为3级，耐中性盐雾300h以上。
对照例4
(1)将1g纳米碳化硅、0.5g聚乙烯醇、0.5g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和90g去离子水加入到反应釜中于40℃下反应2h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥12h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有大量-NH3、-COOH的纳米碳化硅；
(2)分别称取17g酚醛树脂、8g纳米锌粉、60g正丁醇和40g二甲苯于250mL的烧杯中，用1600rpm的磁力搅拌机搅拌40min；
(3)向步骤(2)制得的分散液中加入1g表面带有大量-NH3、COOH的纳米碳化硅、0.20gγ-巯丙基三乙氧基硅烷、0.30g乙二醇单丁醚，随后用2000rpm的磁力搅拌机搅拌20min得到稳定的分散液，即获得所述高强防腐涂料。
(4)取清洗干净的工件，采用刷涂、喷涂或者浸渍的方法使得涂层附着在工件表面，表干40min后，放入60℃的烘箱进行烘干30min。
(5)经测试，本实施例获得的工件表面涂层硬度为铅笔硬度8H，百格刀测试结果为1级，耐中性盐雾400h以上。
通过实施例1-7，可以发现，藉由本发明的上述技术方案所获高强防腐涂料不仅刷涂方便、作用速度快、性质稳定，还基本适用于任何铁基、铝基或者铜基等材料表面，并且刷涂或者浸渍后的基材具备优异的防腐性、抗敲击性、耐久性、高硬度、高附着力，效果优于电镀处理还可反复刷涂、喷涂或浸渍；其制备方法不仅工艺成熟、生产成本低廉，而且生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
此外，本案发明人还参照实施例1-实施例7的方式，以本说明书中列出的其它原料和条件等进行了试验，例如，采用玻璃树脂代替实施例1-7中的酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂和锌粉，采用聚酰胺蜡粉、聚丙烯蜡微粉、三氧化二铝代替实施例1-7中的硼化钛、碳化钛、六方氮化硼、黑宝石、纳米碳化硅、碳化钨、聚乙烯蜡微粉、氮化钛，采用三乙基己基磷酸古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠代替实施例1-7中的十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺，采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯胺异佛尔酮、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐和反丁烯二酸-丙烯磺酸共聚体代替实施例1-7中的3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯醇、聚酰胺和聚丙烯酸，采用聚丙烯酸、丁基纤维素、十二烷基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷和聚二甲基硅氧烷代替实施例1-7中的异佛尔酮、辛基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷，采用壳聚糖、聚乙烯胺和二甲基二烯丙基氯化铵代替实施例1-7中的乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、十二碳醇酯、丙烯酸树脂，以异丙醇、异戊醇、丙三醇、丙酮、丁酮、正戊烷、甲苯代替实施例1-7中的去离子水、乙醇、正丁醇、正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷和二甲苯等等，并同样制得了施工刷涂方便、作用速度快、性质稳定，并且刷涂或者浸渍后的基材具备优异的防腐性、抗敲击性、耐久性、高硬度、高附着力的高强防腐涂料。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (26)

1.一种高强防腐涂料的制备方法，其特征在于包括：
将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～2.5：20～50的质量比混合均匀，并于20～100℃下反应1～10h，获得表面带有活性基团的增强剂，所述增强剂包括纳米微粒，所述纳米微粒的粒径为1～200nm，所述增效剂包括硅烷偶联剂和/或高分子化合物，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺异佛尔酮和γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合；所述高分子化合物包括聚乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐和反丁烯二酸-丙烯磺酸共聚体中的任意一种或两种以上的组合；
将防腐处理剂和溶剂以0.01～50：100的质量比混合均匀，形成均一稳定的分散液，所述防腐处理剂包括酚醛树脂、聚氨酯树脂、玻璃树脂、丙烯酸类树脂和锌粉中的任意一种或两种以上的组合；
将表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂和成膜剂按照质量比为0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3均匀分散于所述分散液中1～30min，获得高强防腐涂料，所述高强防腐涂料包含：防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂以及溶剂，所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂、成膜剂的质量比为1：0.005～0.5：0.002～0.6：0.002～0.4：0.002～0.3，所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～50。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将增强剂、增效剂、溶剂以1：0.025～2.5：20～50的质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，待反应产物冷却后，减压过滤产物并于室温下干燥10～30h，随后碾磨筛分，最终获得表面带有活性基团的增强剂。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将防腐处理剂与溶剂以0.01～50：100的质量比混合均匀，并以200～2000rpm的速度搅拌1～60min，获得均一稳定的分散液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂与成膜剂的质量比为1：0.005～0.3：0.002～0.4：0.003～0.3：0.002～0.2。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述防腐处理剂、表面带有活性基团的增强剂、双功能分散剂、流平剂与成膜剂的质量比为1：0.01～0.3：0.02～0.4：0.005～0.3：0.005～0.2。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.01～30。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂与防腐处理剂的质量比为100：0.05～25。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述活性基团包括-OH、-NH3、-COOH和环氧基中的任意一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高强防腐涂料中所述防腐处理剂的含量为0.01～50wt％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米微粒包括硼化钛、碳化钛、六方氮化硼、黑宝石、纳米碳化硅、碳化钨、聚酰胺蜡粉、聚乙烯蜡微粉、聚丙烯蜡微粉、氮化钛、三氧化二铝的任意一种或两种的组合。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述双功能分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述流平剂包括聚丙烯酸、丁基纤维素、异佛尔酮、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述成膜剂包括乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、十二碳醇酯、壳聚糖、丙烯酸树脂、聚乙烯胺和二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种或两种以上的组合。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括去离子水、醇、脂肪酮、脂肪烃和芳香烃中的任意一种或两种以上的组合。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于：所述醇包括乙醇、异丙醇、异戊醇、正丁醇和丙三醇中的任意一种或两种以上的组合。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于：所述脂肪酮包括丙酮和/或丁酮。
17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于：所述脂肪烃包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷和环己烷中的任意一种或两种以上的组合。
18.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于：所述芳香烃包括甲苯和/或二甲苯。
19.由权利要求1-18中任一项所述方法制备的高强防腐涂料形成的防腐涂层，所述防腐涂层的耐中性盐雾时间为400～1000h，铅笔硬度为7～9H，百格测试为1-0级。
20.根据权利要求19所述的防腐涂层，其特征在于：所述防腐涂层的厚度为5～20μm。
21.权利要求1-18中任一项所述方法制备的高强防腐涂料或权利要求19-20中任一项所述的防腐涂层于基材表面防腐领域中的用途。
22.根据权利要求21所述的用途，其特征在于：所述基材包括金属。
23.根据权利要求22所述的用途，其特征在于：所述金属包括铁、铝和铜中的任意一种或两种以上的组合。
24.一种基材防腐剂，其特征在于包含权利要求1-18中任一项所述方法制备的高强防腐涂料。
25.一种基材表面防腐方法，其特征在于包括：
提供权利要求1-18中任一项所述方法制备的高强防腐涂料，并将所述高强防腐涂料施加于基材表面，形成防腐涂层。
26.根据权利要求25所述的基材表面防腐方法，其特征在于包括：至少以刷涂、喷涂和浸渍中的任一种方式将所述高强防腐涂料施加于基材表面。
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