CN107163826A - 一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107163826A CN107163826A CN201710525462.9A CN201710525462A CN107163826A CN 107163826 A CN107163826 A CN 107163826A CN 201710525462 A CN201710525462 A CN 201710525462A CN 107163826 A CN107163826 A CN 107163826A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- anticorrosive paint
- reactor
- nano ceramics
- preparation
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 241000628997 Flos Species 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 11
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 11
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 10
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 10
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 10
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 4
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 4
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 9
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 abstract description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
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
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/08—Polyurethanes from polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- 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
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
- C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
-
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
- C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
- C09D5/106—Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
-
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- 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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0893—Zinc
-
- 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
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于防腐涂料技术领域，尤其涉及一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。本发明将聚苯胺防腐蚀组分和锌粉结合起来，起到双重的协同防腐蚀作用，防腐蚀性能明显增强。并且能大幅度的降低锌粉的用量；在聚氨酯预聚体中加入浓磷酸，能够控制制备的防腐涂料的酸碱度保持中性，有利于防腐涂料的广泛应用；涂料中使用的复合粉体以氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石等无机物作为基体材料，从而大大降低有机物质的使用，制得水溶性环保型防腐涂料；此外，氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石均具有良好的耐环境性能和力学性能，从而提高防腐涂料的使用寿命；聚苯胺与氧化石墨烯产生协同效应，具有良好的金属防腐功能。
Description
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，尤其涉及一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。
背景技术
传统涂层由于受自身材料性质及工艺的限制，对基体金属的腐蚀防护作用不甚理想，而且有相当一部分涂层因含铅或铬酸盐等毒害物质，在制备及使用过程中存在污染环境的危险，这与社会经济可持续发展战略的要求不相适应。目前应用较为普遍的防腐蚀涂料大多为环氧富锌漆，但在现有技术中，基于环氧富锌底漆的干膜金属锌含量在80％以上，涂层的附着力、耐冲击的机械性能会随着锌含量的提高而降低，耐盐雾性能亦会有所降低，这样在施工过程中涂层易被外力破坏而影响涂层的防腐蚀性能。传统环氧富锌漆的锌含量较高，不但经济成本较高，而且在焊接时产生的氧化锌雾气较大。低锌型环氧富锌漆的防腐蚀效果又不甚理想。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、5-8份玻璃丝绵、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉、2-5份颜料和0.5-1.0份硅类消泡剂。
其中，所述的颜料为钛白粉、炭黑或氧化铁红。
其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：
(1)将80-90份聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；
(2)向反应釜中加入0.002-0.005份、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；
(3)继续向反应釜中加入14.5-18份异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；
(4)最后，向反应釜中加入0.8-1.5份脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。
其中，所述复合粉体的制备方法为：将0.5-5份氧化石墨烯、10-20份五氧化二钒、10-25份蒙脱石和3-10份苯胺混合，再加入5-20份十二烷基苯磺酸和1.5-7份硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。
上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、5-8份玻璃丝绵和0.5-1.0份硅类消泡剂混合；
(2)将6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉和2-5份颜料采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；
(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明将聚苯胺防腐蚀组分和锌粉结合起来，起到双重的协同防腐蚀作用，防腐蚀性能明显增强。并且能大幅度的降低锌粉的用量，制备简易施工方便，可应用于石油化工设备、管道、码头设施和船舶等的防腐工程。
2、本发明在聚氨酯预聚体中加入浓磷酸，能够控制制备的防腐涂料的酸碱度保持中性，有利于防腐涂料的广泛应用。
3、本发明涂料中使用的复合粉体以氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石等无机物作为基体材料，从而大大降低有机物质的使用，制得水溶性环保型防腐涂料；此外，氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石均具有良好的耐环境性能和力学性能，从而提高防腐涂料的使用寿命；聚苯胺与氧化石墨烯产生协同效应，具有良好的金属防腐功能。
4、本发明使用稀土氧化物和玻璃丝绵，使制得的涂料隔热效果好，提高防火性能。
5、本发明制得的防腐涂料为纳米粉体，能够降低金属材料表面的涂装厚度，制备方法简单，生产成本低，易于工业化批量生产。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：30g聚氨酯预聚体、15g改性丙烯酸酯、10g聚苯胺、30g复合粉体、15g环氧树脂、20g纳米陶瓷、6g二氧化锆、3g氧化钇、7g玻璃丝绵、1g瓷粉、6g高岭土、5g云母粉、8g锌粉、2g钛白粉和0.5g硅类消泡剂。
其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：
(1)将80g聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；
(2)向反应釜中加入0.002g、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；
(3)继续向反应釜中加入18g异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；
(4)最后，向反应釜中加入1g脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。
其中，所述复合粉体的制备方法为：将0.5g氧化石墨烯、20g五氧化二钒、10g蒙脱石和5g苯胺混合，再加入10g十二烷基苯磺酸和5g硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。
上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将30g聚氨酯预聚体、15g改性丙烯酸酯、10g聚苯胺、30g复合粉体、15g环氧树脂、20g纳米陶瓷、7g玻璃丝绵和0.5g硅类消泡剂混合；
(2)将6g二氧化锆、3g氧化钇、1g瓷粉、6g高岭土、5g云母粉、8g锌粉和2g钛白粉采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；
(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。
实施例2
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：35g聚氨酯预聚体、20g改性丙烯酸酯、13g聚苯胺、20g复合粉体、10g环氧树脂、15g纳米陶瓷、10g二氧化锆、6g氧化钇、5g玻璃丝绵、3g瓷粉、1g高岭土、1g云母粉、12g锌粉、4g炭黑和0.8g硅类消泡剂。
其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：
(1)将90g聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；
(2)向反应釜中加入0.004g、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；
(3)继续向反应釜中加入14.5g异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；
(4)最后，向反应釜中加入0.8g脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。
其中，所述复合粉体的制备方法为：将3g氧化石墨烯、10g五氧化二钒、25g蒙脱石和3g苯胺混合，再加入5g十二烷基苯磺酸和1.5g硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。
上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将35g聚氨酯预聚体、20g改性丙烯酸酯、13g聚苯胺、20g复合粉体、10g环氧树脂、15g纳米陶瓷、5g玻璃丝绵和0.8g硅类消泡剂混合；
(2)将10g二氧化锆、6g氧化钇、3g瓷粉、1g高岭土、1g云母粉、12g锌粉和4g炭黑采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；
(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。
实施例3
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：40g聚氨酯预聚体、25g改性丙烯酸酯、16g聚苯胺、50g复合粉体、13g环氧树脂、25g纳米陶瓷、8g二氧化锆、4g氧化钇、8g玻璃丝绵、6g瓷粉、10g高岭土、8g云母粉、10g锌粉、5g氧化铁红和1g硅类消泡剂。
其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：
(1)将85g聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；
(2)向反应釜中加入0.005g、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；
(3)继续向反应釜中加入16g异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；
(4)最后，向反应釜中加入1.5g脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。
其中，所述复合粉体的制备方法为：将5g氧化石墨烯、15g五氧化二钒、15g蒙脱石和10g苯胺混合，再加入20g十二烷基苯磺酸和7g硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。
上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：
(1)将40g聚氨酯预聚体、25g改性丙烯酸酯、16g聚苯胺、50g复合粉体、13g环氧树脂、25g纳米陶瓷、8g玻璃丝绵和1g硅类消泡剂混合；
(2)将8g二氧化锆、4g氧化钇、6g瓷粉、10g高岭土、8g云母粉、10g锌粉和5g氧化铁红采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；
(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。
防腐性能测试：将2A12硬铝表面经过处理(5％NaOH 2min浸泡+5％HNO3超声+水洗、干燥)，将50g本发明实施例1-3制得的涂料溶于50mL水中获得水溶性涂料悬浮液，在2A12硬铝表面涂覆水溶性涂料悬浮液，常温干燥5-10天。把涂膜浸在3.5％NaCl水溶液中，用CS12电化学工作站测试其塔菲尔曲线。表1为涂覆实施例1-3制得的防腐涂料和为涂覆涂料的铝合金表面的腐蚀电位对照表，表2为实施例1-3的防腐涂料形成的膜层的物理性能。
表1
| 样品 | 自腐蚀电位(V) | 自腐蚀电流(A) |
| 未涂覆 | -0.682 | 1.720×10-6 |
| 涂覆实施例1 | -0.521 | 1.125×10-7 |
| 涂覆实施例2 | -0.532 | 1.213×10-7 |
| 涂覆实施例3 | -0.528 | 1.301×10-7 |
表2
由表1和表2可以看出，本发明制得的涂料涂敷在金属表面，具有较强的防腐功效，且具有优良的耐高低温循环性能、冲击强度和耐老化性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，其组分按如下重量份数组成：30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、5-8份玻璃丝绵、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉、2-5份颜料和0.5-1.0份硅类消泡剂。
2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，所述的颜料为钛白粉、炭黑或氧化铁红。
3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：
(1)将80-90份聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；
(2)向反应釜中加入0.002-0.005份、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；
(3)继续向反应釜中加入14.5-18份异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；
(4)最后，向反应釜中加入0.8-1.5份脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。
4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，所述复合粉体的制备方法为：
将0.5-5份氧化石墨烯、10-20份五氧化二钒、10-25份蒙脱石和3-10份苯胺混合，再加入5-20份十二烷基苯磺酸和1.5-7份硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。
5.权利要求1所述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、5-8份玻璃丝绵和0.5-1.0份硅类消泡剂混合；
(2)将6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉和2-5份颜料采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；
(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710525462.9A CN107163826B (zh) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710525462.9A CN107163826B (zh) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107163826A true CN107163826A (zh) | 2017-09-15 |
| CN107163826B CN107163826B (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=59827715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710525462.9A Active CN107163826B (zh) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107163826B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107868537A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-03 | 江苏鼎荣电气集团有限公司 | 一种复合防火电缆桥架 |
| CN108948956A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-07 | 珠海聚碳复合材料有限公司 | 一种船用的石墨烯防腐涂料、制备方法及设备 |
| CN115595045A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-01-13 | 合肥微晶材料科技有限公司（Cn） | 一种石墨烯底中二合一环氧防腐涂料及其制备方法 |
| CN116285624A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-06-23 | 江苏海事职业技术学院 | 一种铁基材料的防腐涂料及其制备方法和防腐处理工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101643607A (zh) * | 2008-08-06 | 2010-02-10 | 中国科学院金属研究所 | 聚苯胺改性金属陶瓷纳米涂料及其制备方法 |
| US20130294002A1 (en) * | 2006-07-07 | 2013-11-07 | Cocoon, Inc. | Protective covers |
| CN104628304A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-20 | 安徽斯瑞尔阀门有限公司 | 一种金属阀门表面防腐抗氧化用纳米陶瓷复合涂料 |
| CN105368077A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-02 | 安徽酉阳防水科技有限公司 | 一种含有纳米陶瓷粉的防水卷材 |
| CN106867341A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-20 | 南平博士达节能科技有限公司 | 一种建筑墙体保温隔热用水性纳米涂料 |
-
2017
- 2017-06-30 CN CN201710525462.9A patent/CN107163826B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130294002A1 (en) * | 2006-07-07 | 2013-11-07 | Cocoon, Inc. | Protective covers |
| CN101643607A (zh) * | 2008-08-06 | 2010-02-10 | 中国科学院金属研究所 | 聚苯胺改性金属陶瓷纳米涂料及其制备方法 |
| CN104628304A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-20 | 安徽斯瑞尔阀门有限公司 | 一种金属阀门表面防腐抗氧化用纳米陶瓷复合涂料 |
| CN105368077A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-02 | 安徽酉阳防水科技有限公司 | 一种含有纳米陶瓷粉的防水卷材 |
| CN106867341A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-20 | 南平博士达节能科技有限公司 | 一种建筑墙体保温隔热用水性纳米涂料 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107868537A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-04-03 | 江苏鼎荣电气集团有限公司 | 一种复合防火电缆桥架 |
| CN108948956A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-07 | 珠海聚碳复合材料有限公司 | 一种船用的石墨烯防腐涂料、制备方法及设备 |
| CN115595045A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-01-13 | 合肥微晶材料科技有限公司（Cn） | 一种石墨烯底中二合一环氧防腐涂料及其制备方法 |
| CN116285624A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-06-23 | 江苏海事职业技术学院 | 一种铁基材料的防腐涂料及其制备方法和防腐处理工艺 |
| CN116285624B (zh) * | 2023-02-22 | 2024-04-12 | 江苏海事职业技术学院 | 一种铁基材料的防腐涂料及其制备方法和防腐处理工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107163826B (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105400373B (zh) | 一种含有石墨烯/脱杂聚苯胺的防腐涂料及制备方法 | |
| CN107163826B (zh) | 一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法 | |
| CN105838195B (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 | |
| CN103173087B (zh) | 一种水性丙烯酸酯接枝环氧树脂防腐防静电涂料及其制备方法 | |
| CN103232786B (zh) | 一种无溶剂纳米环氧防腐涂料及其制备方法 | |
| CN101701126B (zh) | 一种水性带锈防腐蚀涂料及其制备方法 | |
| CN101735706B (zh) | 一种水性聚氨酯改性环氧钢结构防腐涂料及其制备方法 | |
| CN103666201B (zh) | 长效耐酸碱、无溶剂防腐涂料及其制备方法与应用 | |
| CN107964097B (zh) | 还原氧化石墨烯、四氧化三铁和聚苯胺的三元纳米复合材料制备方法及应用 | |
| CN105419565B (zh) | 一种改性环保重防腐涂料及制备方法 | |
| CN104277664A (zh) | 一种海洋防腐涂料 | |
| CN108864790B (zh) | 石墨烯复合防锈颜料及其制备方法 | |
| CN105349017A (zh) | 一种添加石墨烯复合材料的防腐涂料及制备方法 | |
| CN108329739B (zh) | 一种富锌超疏水复合防腐涂层及其制备方法 | |
| WO2021027368A1 (zh) | 一种海洋工程防腐聚脲涂料及其制备方法 | |
| CN104231815A (zh) | 石墨烯功能性防污防腐涂料及制备、涂刷方法 | |
| CN106928810A (zh) | 聚吡咯/石墨烯/环氧乳液三元复合水性防腐涂料及其制备方法和应用 | |
| CN110305580B (zh) | 一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料及其制备方法和应用 | |
| CN112300697A (zh) | 一种改性防腐超疏水一体化涂料的制备方法及应用 | |
| CN104327671A (zh) | 一种高韧性高附着力防腐改性环氧树脂涂料 | |
| WO2019119645A1 (zh) | 环保低碳自转锈涂料及其制备方法 | |
| CN102732106B (zh) | 用于海洋结构物的防污涂层组合物、涂层的制备方法及得到的涂层 | |
| CN109880479A (zh) | 一种双组份水性石墨烯环氧富锌涂料及其制作方法 | |
| CN105017965A (zh) | 碳纳米管-蒙脱土-有机硅改性耐腐蚀富锌涂料制备方法 | |
| CN113045976B (zh) | 一种纳米陶瓷防腐水性涂料 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190617 Address after: 264000 No. 20 Wang Yirong Street, Fushan District, Yantai City, Shandong Province Applicant after: Shandong Weilong New Materials Co., Ltd. Address before: 264000 No. 47 Chu Road, Zhifu District, Yantai City, Shandong Province Applicant before: Zou Yajing |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |