CN109762390B - 功能化氮化硅及其在防腐耐磨涂料中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能化氮化硅及其在防腐耐磨涂料中的应用。所述功能化氮化硅由氮化硅在混合溶剂中通过PEG400及正硅酸乙酯改性制备得到。与现有技术相比，将本发明的功能化氮化硅应用于防腐耐磨涂料中，能够显著增强涂料的耐腐蚀性能和耐磨性能，同时还能提高涂料的硬度，使涂料的耐候性显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种功能化氮化硅及其在防腐耐磨涂料中的应用防腐耐磨涂料。
背景技术
近年来，在钢、铝、镁等金属材料表面通过涂装工艺获得耐腐蚀、耐磨损的涂层从而提高金属的耐腐蚀、耐磨损性能的技术得到广泛应用。涂层可以说是多组分的化学复合体，它的防腐耐磨性能是各组分相互作用的结果。涂层主要包括成膜物质、颜料及固体填料、溶剂及分散介质和助剂。防腐涂料按主要成膜物可分为：环氧树脂防腐涂料、乙烯树脂防腐涂料、水性环氧树脂乳液防腐涂料、酚醛树脂防腐涂料等。
有机涂层防腐因为成本低、工艺简单以及效果好等优点，广泛应用于金属的表面防腐，其防腐作用机理主要包括两方面，分别是物理隔绝和化学保护。物理隔绝，简单的说就是将金属与腐蚀溶液隔离开来，如果涂层内部没有空隙，该涂层可以起到很好的防腐效果，但由于有机树脂的固化作用，内部会产生缺陷成为腐蚀溶液通道。涂层的化学保护作用可以弥补物理隔绝的缺陷，涂层内部通过添加活泼一点的金属，当腐蚀溶液浸入涂层时，可以起到牺牲作用，保护基体金属，称为涂层的有化学保护作用。
现有技术中金属涂层的耐磨性和防腐性不足，寿命较短，影响了金属的长期使用性能。
本发明提供了一种功能化氮化硅及其在防腐耐磨防腐涂料中的应用，将本发明的功能化氮化硅应用于防腐耐磨涂料中，能够显著增强涂料的耐腐蚀性能和耐磨性能，同时还能提高涂料的硬度，使涂料的耐候性显著提高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐耐磨涂料及其制备方法，得到的防腐耐磨涂料具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能，同时具有较高的硬度。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种功能化氮化硅，采用下述方法制备得到：将氮化硅和混合溶剂搅拌均匀，加入正硅酸乙酯，调节pH至7.5-8.5，在搅拌混合反应2～4小时，离心、洗涤、干燥，即得。
本发明一实施例中，一种功能化氮化硅，采用下述方法制备得到：将氮化硅和混合溶剂搅拌混合均匀，加入PEG400，搅拌混合反应1-5小时，离心、洗涤、干燥，即得。
本发明另一实施例中，一种功能化氮化硅，采用下述方法制备得到：将氮化硅和混合溶剂搅拌混合均匀，加入正硅酸乙酯，用pH至7.5-8.5，搅拌混合反应2-4小时，离心、洗涤、干燥，得到正硅酸乙酯改性的氮化硅，将正硅酸乙酯改性的氮化硅和混合溶剂搅拌混合均匀，加入PEG400，搅拌混合反应1-5小时，离心、洗涤、干燥，即得。
优选的，所述的功能化氮化硅，采用下述方法制备得到：将氮化硅5-10g和混合溶剂40-60mL混合，以100-300转/分搅拌20-40分钟，加入正硅酸乙酯5-10g，用5-10wt％的氨水调节pH为7.5-8.5，在45-55℃以100-300转/分搅拌2-4小时，离心、洗涤、干燥，得到正硅酸乙酯改性的氮化硅，将正硅酸乙酯改性的氮化硅5-10g和混合溶剂40-60mL混合，以100-300转/分搅拌20-40分钟，加入0.2-0.6g PEG400，在50-60℃以100-300转/分搅拌1-5小时，离心、洗涤、干燥，即得。
所述混合溶剂由95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：(1-5)混合而成。
所述氮化硅的粒径≤100nm。
所述离心均为在3000-6000转/分离心10-20分钟；所述洗涤均为将沉淀用40-60mL无水乙醇洗涤1-3次；所述干燥均为在80-90℃干燥至恒重。
本发明还公开了上述功能化氮化硅在防腐耐磨涂料中的应用。
具体应用如下：
一种防腐耐磨涂料，包括下述重量份的原料：水性环氧树脂乳液40-60份、苯丙乳液10-20份、改性云母粉2-6份、功能化氮化硅1-5份、改性石墨烯1-3份、分散剂1-3份、固化剂1-3份、缓蚀剂0.1-0.8份、水30-50份；按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以300-800转/分搅拌10-20分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以300-800转/分搅拌20-40分钟，即得。
所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中一种或多种混合物。
所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或多种混合物。
所述缓蚀剂为钼酸钠和/或锡酸钠；优选地，所述缓蚀剂为钼酸钠和锡酸钠的混合物，所述钼酸钠和锡酸钠的质量比为(1-5)：1。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌1-3g和95wt％乙醇水溶液15-20g混合，以100-300转/分搅拌20-30分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯5-10g和95wt％乙醇水溶液40-60mL混合，以100-300转/分搅拌20-40分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液2-6g，再加入偶氮二异丁腈0.01-0.05g，在55-65℃以回流2-4小时，以3000-6000转/分离心10-20分钟，沉淀在80-90℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比(1-10)：(20-40)：(40-60)混合，用5-10wt％的乙酸水溶液调节pH为4-6，在80-90℃以100-300转/分搅拌60-80分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：(8-12)混合，超声分散20-30分钟，超声频率30-40kHz，超声功率100-300W，用5-10wt％的氨水调节pH为7.0-7.5，在80-90℃以100-300转/分搅拌60-120分钟，以3000-6000转/分离心10-20分钟，沉淀在90-100℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
将本发明的功能化氮化硅应用于防腐耐磨涂料的制备中，得到的防腐耐磨涂料具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能，同时具有较高的硬度，耐候性好，易于施工。
具体实施方式
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
水性环氧树脂，购买自山东豪耀新材料有新公司有限公司，型号：EP20。
苯丙乳液，采用安徽中恩化工有限公司生产的SA-216。
云母粉，灵寿县华硕矿产品加工厂生产，型号HS-22，粒度1250目。
氮化硅，CAS号：12033-89-5，购买自北京德科岛金科技有限公司，平均粒径20nm。
石墨烯，购买自北京德科岛金科技有限公司，厚度：0.9-1.2nm，直径1-3μm。
乙二胺，CAS号：107-15-3，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：E809071。
六偏磷酸钠，CAS号：10124-56-8，购买自苏州佳庭化工有限公司。
钼酸钠，CAS号：7631-95-0，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：S824536。
锡酸钠，CAS号：12058-66-1，购买自上海源叶生物科技有限公司。
正硅酸乙酯，CAS号：78-10-4，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：T819505。
二甲基丙烯酸锌，CAS号：13189-00-9，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：Z820668。
偶氮二异丁腈，CAS号：78-67-1，购买自上海麦克林生化科技有限公司，产品编号：A800353。
KH550，即γ-氨丙基三乙氧基硅烷，CAS号：919-30-2，购买自杭州大地化工有限公司。
PEG400，即聚乙二醇400，采用江苏海安石油化工厂生产的PEG400。
耐磨性测试：选用马口铁，尺寸为70mm×150mm×2mm，按照GB/T9271-1988对其进行表面处理(溶剂清洗和打磨法制板)，按GB/T1727-1992制备涂层。耐磨性能测试：采用球盘摩擦磨损试验测量涂层的干摩擦性能，摩擦球为直径3mm的WC-6Co合金小球，采用MT-3000球盘摩擦磨损试验机(兰州中科凯特科工贸有限公司)，摩擦试验时间20min，往复距离10mm，往复频率5Hz，加载载荷3N，使用自动记录仪记录摩擦系数曲线，得到稳定后的摩擦系数。
耐腐蚀性能测试：选定TC18钛合金板，规格50mm×50mm×2mm，将钛合金表面用采用400#和800#砂纸进行表面抛光处理，用乙醇清洗去油，再用水洗净，沥干表面水分后，用空气动力喷枪(台湾横信气动工具有限公司，型号W-71)进行喷涂，喷枪压力0.45MPa，喷枪与试样角度为45°，得到试样。采用CHI660D型电化学工作站(北京华科北京普天科技有限公司)对试样进行极化曲线测试和分析，试验溶液为3.5％的氯化钠溶液，25℃，采用动电位极化测量，塔菲尔测试扫描速度为2mV/s，扫描单位-1.3～0V，测试过程中选用的平衡缓冲时间为10min，以耐腐蚀电流密度Icorr作为耐腐蚀性能指标。
涂层硬度测试：选定TC18钛合金板，规格50mm×50mm×2mm，将钛合金表面用采用400#和800#砂纸进行表面抛光处理，用乙醇清洗去油，再用水洗净，沥干表面水分后，用空气动力喷枪(台湾横信气动工具有限公司，型号W-71)进行喷涂，喷枪压力0.45MPa，喷枪与钛合金板角度为45°，得到涂层。参照GB/T6739-2006《铅笔法测漆膜硬度》，采用铅笔划痕硬度仪测试涂层的硬度。测试过程中，将涂层置于水平面上，用不同硬度的铅笔(6H-6B)与涂层约成45°角，从最硬的6H铅笔开始，在辅助设备的帮助下以1mm/s的速度，每级划5道长度约为3mm的划痕，直至找出5道都不划伤涂层的铅笔为止，此时铅笔硬度就可以代表涂层硬度。
实施例1
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、氮化硅3份、石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例2
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例3
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、功能化氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠。
所述功能化氮化硅采用下述方法制备得到：将95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：3混合，得到混合溶剂，将氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯8g，用5wt％的氨水调节pH为8.0，在50℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到正硅酸乙酯改性的氮化硅，将正硅酸乙酯改性的氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入0.4gPEG400，在55℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到功能化氮化硅。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例4
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、功能化氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠。
所述功能化氮化硅采用下述方法制备得到：将95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：3混合，得到混合溶剂，将氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯8g，用5wt％的氨水调节pH为8.0，在50℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到功能化氮化硅。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例5
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、功能化氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠。
所述功能化氮化硅采用下述方法制备得到：将95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：3混合，得到混合溶剂，将氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入0.4gPEG400，在55℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到功能化氮化硅。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例6
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、功能化氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为锡酸钠。
所述功能化氮化硅采用下述方法制备得到：将95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：3混合，得到混合溶剂，将氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯8g，用5wt％的氨水调节pH为8.0，在50℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到正硅酸乙酯改性的氮化硅，将正硅酸乙酯改性的氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入0.4gPEG400，在55℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到功能化氮化硅。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
实施例7
防腐耐磨涂料原料(重量份)：水性环氧树脂乳液50份、苯丙乳液15份、改性云母粉4份、功能化氮化硅3份、改性石墨烯2份、分散剂2份、固化剂2份、缓蚀剂0.4份、水40份。
所述分散剂为六偏磷酸钠。
所述固化剂为乙二胺。
所述缓蚀剂为钼酸钠和锡酸钠的混合物，所述钼酸钠和锡酸钠的质量比为3：1。
所述功能化氮化硅采用下述方法制备得到：将95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：3混合，得到混合溶剂，将氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入正硅酸乙酯8g，用5wt％的氨水调节pH为8.0，在50℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，将正硅酸乙酯改性的氮化硅8g和混合溶剂50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，加入0.4g PEG400，在55℃以200转/分搅拌3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀用50mL无水乙醇洗涤2次，再在85℃干燥至恒重，得到功能化氮化硅。
所述改性石墨烯采用下述方法制备得到：将二甲基丙烯酸锌2g和95wt％乙醇水溶液18g混合，以200转/分搅拌25分钟，得到二甲基丙烯酸锌乙醇溶液，将石墨烯8g和95wt％乙醇水溶液50mL混合，以200转/分搅拌30分钟，通氮气保护，加入二甲基丙烯酸锌乙醇溶液4g，再加入偶氮二异丁腈0.03g，在60℃以回流3小时，以5000转/分离心15分钟，沉淀在85℃干燥至恒重，得到改性石墨烯。
所述改性云母粉采用下述方法制备得到：将KH550、乙醇、水按质量比5：30：50混合，用5wt％的乙酸水溶液调节pH为5，在85℃以200转/分搅拌70分钟，得到水解液，将云母粉和水解液按质量比1：10混合，超声分散25分钟，超声频率35kHz，超声功率200W，用5wt％的氨水调节pH为7.3，在85℃以200转/分搅拌90分钟，以5000转/分离心15分钟，沉淀在95℃干燥至恒重，得到改性云母粉。
所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量称取各原料，将水性环氧树脂乳液、苯丙乳液加入到水中，以500转/分搅拌15分钟，得到混合液，再将其它原料加入到混合液中，以500转/分搅拌30分钟，即得。
测试例1
对实施例得到的防腐耐磨涂料的耐腐蚀性、耐磨性、涂层硬度性能进行测试。具体测试结果见表1。
表1耐腐蚀耐腐蚀性和耐磨性测试结果表
| Icorr，μA·cm<sup>-2</sup> | 摩擦系数 | 硬度，H | |
| 实施例1 | 0.83 | 0.71 | 2 |
| 实施例2 | 0.61 | 0.59 | 3 |
| 实施例3 | 0.32 | 0.41 | 5 |
| 实施例4 | 0.39 | 0.49 | 4 |
| 实施例5 | 0.43 | 0.54 | 4 |
| 实施例6 | 0.35 | 0.45 | 5 |
| 实施例7 | 0.12 | 0.26 | 6 |
实施例2采用改性石墨烯，各项性能优于实施例1。改性的石墨烯的表面生成的聚合物，减弱石墨烯粉体之间的相互作用，可以均匀分散在涂层中，提升涂层性能。实施例3采用正硅酸乙酯和聚乙二醇400功能化氮化硅，各项性能优于实施例2。改性后的氮化硅及功能化氮化硅产生了空间位阻效应，使氮化硅在涂料中更好的分散。
Claims (6)
1.一种功能化氮化硅，其特征在于，采用下述方法制备得到：将氮化硅5-10g和混合溶剂40-60mL混合，以100-300转/分搅拌20-40分钟，加入正硅酸乙酯5-10g，用5-10wt％的氨水调节pH为7.5-8.5，在45-55℃以100-300转/分搅拌2-4小时，离心、洗涤、干燥，得到正硅酸乙酯改性的氮化硅，将正硅酸乙酯改性的氮化硅5-10g和混合溶剂40-60mL混合，以100-300转/分搅拌20-40分钟，加入0.2-0.6g PEG400，在50-60℃以100-300转/分搅拌1-5小时，离心、洗涤、干燥，即得。
2.如权利要求1所述的功能化氮化硅，其特征在于：所述混合溶剂由95wt％乙醇水溶液和水按体积比1：(1-5)混合而成。
3.如权利要求1所述的功能化氮化硅，其特征在于：所述氮化硅的粒径≤100nm。
4.如权利要求1所述的功能化氮化硅，其特征在于：所述离心均为在3000-6000转/分离心10-20分钟；所述洗涤均为将沉淀用40-60mL无水乙醇洗涤1-3次；所述干燥均为在80-90℃干燥至恒重。
5.如权利要求1～4任一项所述的功能化氮化硅在防腐耐磨涂料中的应用。
6.如权利要求5所述的功能化氮化硅在防腐耐磨涂料中的应用，其特征在于，所述防腐耐磨涂料包括下述重量份的原料：水性环氧树脂乳液40-60份、苯丙乳液10-20份、改性云母粉2-6份、如权利要求1～4任一项所述的功能化氮化硅1-5份、改性石墨烯1-3份、分散剂1-3份、固化剂1-3份、缓蚀剂0.1-0.8份、水30-50份；所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中一种或多种混合物；所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或多种混合物；所述缓蚀剂为钼酸钠和锡酸钠的混合物，所述钼酸钠和锡酸钠的质量比为(1-5)：1。
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