CN107641417A - 一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料及其制备方法，所述耐高温耐腐蚀的海洋涂料，按质量百分比计，包括如下组份：有机硅树脂25‑35％；环氧树脂20‑35％；氨基树脂1‑5％；有机硅烷偶联剂0.5‑2％；有机溶剂30‑40％；油酸0.1‑1％；环氧固化剂1‑2％；所述环氧固化剂由质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺混合而成。通过调节和优化各组分比例以及工艺流程，本发明不仅具有优良的耐高温性能，而且具备优良的耐盐雾腐蚀性质及附着性能，其非常适合海洋装备的防腐需求。
Description
技术领域
本发明涉及涂料制备领域，具体涉及一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料及其制备方法。
背景技术
海洋涂料是涂抹在海洋装备上以保证其较长防腐年限的一种涂料，海洋涂料是保护海洋装备的首要手段。
现有技术中的海洋涂料一般采用环氧树脂作为成膜基质。然而，环氧树脂的耐热性能、疏水性能较差，使得现有技术中的海洋涂料很难满足一些极端潮湿、高温、高盐雾的海洋环境
从理论上来讲，水分子是从涂料表层逐渐渗透进入分子内部，在氧的作用下进一步破坏涂料以及基体材料的，如果我们能提高涂料体系的交联密度，最大程度降低水和氧的渗透率，就能有效改善腐蚀问题。有机硅树脂具有优良的耐热、耐紫外线和疏水性能，在海洋开发防腐涂料中得到了重视。。
发明内容
为了实现上述技术目标，本发明一方面提供了一种耐高温耐腐蚀的涂料，其具体技术方案如下：
一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料，其特征在于，按质量百分比计，其包括如下组份：
所述有机溶剂由质量比为2-3:1的二甲苯和正丁醇混合而成；
所述环氧固化剂由质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺混合而成。
进一步的，所述的有机硅树脂为耐高温有机硅树脂。
进一步的，所述环氧树脂的型号为E44。
进一步的，所述有机硅烷偶联剂为(C2H5O)3SiCH＝CH2、NH2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3中的一种。
另一方面，本发明还提供了一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤一、将质量比为2-3:1的二甲苯和正丁醇混合均匀后静置，制得有机溶液；
步骤二、将质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺混合均匀后静置，制得环氧固化剂；
步骤三、将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅烷偶联剂、油酸及步骤一制得的有机溶液并进行充分搅拌后静置，以制得基体成膜溶液；
步骤四、将步骤二制得的环氧固化剂加入至步骤三制得的基体成膜溶液内并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
另一方面，本发明还提供了一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料的涂刷固化方法，其包括如下步骤：
涂刷：将所述海洋涂料均匀涂刷至海洋装备上；
固化：将环境温度调节至25-30℃，并保持2-3小时，然后将环境温度调节至150-180℃，并保持1-2小时，将涂料固化至海洋装备上。
本发明以耐热性能优异的有机硅树脂和防腐蚀性能优异的环氧树脂作为主要的成膜物质，利用氨基树脂与成膜物质进行交联，并辅以有机硅烷偶联剂，其既能改性环氧树脂和有机硅树脂的相容性，又能获得更多的环氧基团及氨基基团，在很大程度上提高了本发明的各组分之间的交联密度，从而防止水分子和氧分子的渗透。通过调节和优化各组分比例以及工艺流程，本发明不仅具有优良的耐高温性能，而且具备优良的耐盐雾腐蚀性质及附着性能，其非常适合海洋装备的防腐需求。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的物料配比、工艺条件及其结果仅用于本发明，而不应当也不限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1、
取质量比为2:1的二甲苯和正丁醇混合后静置，制得有机溶剂。
取质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺进行充分混合后静置，制得环氧固化剂。
按下述质量比称取原材料组份：有机硅树脂32％，环氧树脂35％，氨基树脂1％，(C2H5O)3SiCH＝CH2 0.5％，有机溶剂30％，油酸0.1％，环氧固化剂1.4％。其中：所述有机硅树脂选用耐高温有机硅树脂，环氧树脂选用型号为E44的环氧树脂。
接着，按下述步骤制备海洋涂料：将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅联剂(C2H5O)3SiCH＝CH2、油酸及有机溶液并进行充分搅拌后静置，制得基体成膜溶液。然后将环氧固化剂加入至基体成膜溶液中并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
将实施例1制得的海洋涂料均匀涂刷在马口铁上，然后将马口铁放入烘箱内。调节烘箱内温度至25℃，并保温2小时，然后升温至150℃并保温1小时，海洋涂料固化至马口铁上。
热周期实验结果表明，海洋涂料所形成的涂层的耐温达到600℃，涂层附着力达到2级。24小时盐雾测试结果表明，马口铁片上出现少量腐蚀病灶。
实施例2、
取质量比为2:1的二甲苯和正丁醇混合后静置，制得有机溶剂。
取质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺进行充分混合后静置，制得环氧固化剂。
按下述质量比称取原材料组份：有机硅树脂35％，环氧树脂29％，氨基树脂2.8％，NH2(CH2)3Si(OC2H5)3 1.2％，有机溶剂30％，油酸0.5％，环氧固化剂1.5％。其中：所述有机硅树脂选用耐高温有机硅树脂，环氧树脂选用型号为E44的环氧树脂。
接着，按下述步骤制备海洋涂料：将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅联剂NH2(CH2)3Si(OC2H5)3、油酸及有机溶液并进行充分搅拌后静置，制得基体成膜溶液。然后将环氧固化剂加入至基体成膜溶液中并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
将实施例1制得的海洋涂料均匀涂刷在马口铁上，然后将马口铁放入烘箱内。调节烘箱内温度至30℃，并保温3小时，然后升温至180℃并保温2小时，海洋涂料固化至马口铁上。
热周期实验结果表明，海洋涂料所形成的涂层的耐温达到700℃，涂层附着力达到1级。24小时盐雾测试结果表明，马口铁片上未出现腐蚀病灶。
实施例3、
取质量比为3:1的二甲苯和正丁醇混合后静置，制得有机溶剂。
取质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺进行充分混合后静置，制得环氧固化剂。
按下述质量比称取原材料组份：有机硅树脂30％，环氧树脂23％，氨基树脂4％，CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3 2％，有机溶剂39％，油酸0.5％，环氧固化剂1.5％。其中：所述有机硅树脂选用耐高温有机硅树脂，环氧树脂选用型号为E44的环氧树脂。
接着，按下述步骤制备海洋涂料：将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅联剂CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3、油酸及有机溶液并进行充分搅拌后静置，制得基体成膜溶液。然后将环氧固化剂加入至基体成膜溶液中并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
将实施例1制得的海洋涂料均匀涂刷在马口铁上，然后将马口铁放入烘箱内。调节烘箱内温度至30℃，并保温2小时，然后升温至170℃并保温2小时，海洋涂料固化至马口铁上。
热周期实验结果表明，海洋涂料所形成的涂层的耐温达到600℃，涂层附着力达到2级。24小时盐雾测试结果表明，马口铁片上出现少量腐蚀病灶。
实施例4、
取质量比为3:1的二甲苯和正丁醇混合后静置，制得有机溶剂。
取质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺进行充分混合后静置，制得环氧固化剂。
按下述质量比称取原材料组份：有机硅树脂25％，环氧树脂28％，氨基树脂2％，CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3 2％，有机溶剂40％，油酸1％，环氧固化剂2％。其中：所述有机硅树脂选用耐高温有机硅树脂，环氧树脂选用型号为E44的环氧树脂。
接着，按下述步骤制备海洋涂料：将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅联剂CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3、油酸及有机溶液并进行充分搅拌后静置，制得基体成膜溶液。然后将环氧固化剂加入至基体成膜溶液中并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
将实施例1制得的海洋涂料均匀涂刷在马口铁上，然后将马口铁放入烘箱内。调节烘箱内温度至28℃，并保温2.5小时，然后升温至175℃并保温2小时，海洋涂料固化至马口铁上。
热周期实验结果表明，海洋涂料所形成的涂层的耐温达到650℃，涂层附着力为1级。24小时盐雾测试结果表明，马口铁片上未出现腐蚀病灶。
本发明以耐热性能优异的有机硅树脂和防腐蚀性能优异的环氧树脂作为主要的成膜物质，利用氨基树脂与成膜物质进行交联，并辅以有机硅烷偶联剂，其既能改性环氧树脂和有机硅树脂的相容性，又能获得更多的环氧基团及氨基基团，在很大程度上提高了本发明的各组分之间的交联密度，从而防止水分子和氧分子的渗透。通过调节和优化各组分比例以及工艺流程，本发明不仅具有优良的耐高温性能，而且具备优良的耐盐雾腐蚀性质及附着性能，其非常适合海洋装备的防腐需求。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。
Claims (6)
1.一种耐高温耐腐蚀的海洋涂料，其特征在于，按质量百分比计，其包括如下组份：
所述有机溶剂由质量比为2-3:1的二甲苯和正丁醇混合而成；
所述环氧固化剂由质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺混合而成。
2.如权利要求1所述的耐高温耐腐蚀的海洋涂料，其特征在于，所述的有机硅树脂为耐高温有机硅树脂。
3.如权利要求1所述的耐高温耐腐蚀的海洋涂料，其特征在于，所述环氧树脂的型号为E44。
4.如权利要求1所述的耐高温耐腐蚀的海洋涂料，其特征在于，所述有机硅烷偶联剂为(C2H5O)3SiCH＝CH2、NH2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2CHOCH2O(CH2)3Si(OCH3)3中的一种。
5.一种如权利要求1所述的耐高温耐腐蚀的海洋涂料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤一、将质量比为2-3:1的二甲苯和正丁醇混合均匀后静置，制得有机溶液；
步骤二、将质量比为1:1的间苯二胺和二乙烯三胺混合均匀后静置，制得环氧固化剂；
步骤三、将有机硅树脂、环氧树脂及氨基树脂混合均匀，然后依次加入有机硅烷偶联剂、油酸及步骤一制得的有机溶液并进行充分搅拌后静置，制得基体成膜溶液；
步骤四、将步骤二制得的环氧固化剂加入至步骤三制得的基体成膜溶液内并进行充分混合后静置，即得所述海洋涂料。
6.一种如权利要求1所述的耐高温耐腐蚀的海洋涂料的涂刷固化方法，其特征在于，其包括如下步骤：
涂刷：将所述海洋涂料均匀涂刷至海洋装备上；
固化：将环境温度调节至25-30℃，并保持2-3小时，然后将环境温度调节至150-180℃，并保持1-2小时，将涂料固化至海洋装备上。
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