CN110295002A - 一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，所述载体材料为无机载体且具有结合有机分子的材料，包括但并不限于纳米多孔材料、无机分子筛材料、硅酸盐，其中无机分子筛的孔径不小于100nm；所述有机功能材料是指可以与锈结合，并抑制锈腐蚀的有机分子材料；具体说该分子材料的一边可以与锈层结合，另一边可以与有机材料结合；本发明可以依据所选择树脂灵活的设计功能分子；反应简单，无需催化剂，只是依据分子结构中连接的官能基团的不同，改变合成温度就可以获得所需要的化合物，而且反应的副产物也不影响其性能。

Description

一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料
技术领域
本发明涉及涂层的带锈涂料技术领域，具体说是利用一种含有修复材料的涂层修复失效的涂层，具体说就是将修复材料负载在分子筛上，在适当的条件下释放出来的功能涂料。
背景技术
随着大型金属设施增加，大型基础设施保护涂层已经成为需要解决的问题，一般的涂料在已经生锈的涂层上涂装后，会因为锈的腐蚀性而出现返锈现象，所以一般的涂层不具备在旧涂层上，涂装而修复的能力，这就需要修复涂层具备低表面、抑制锈腐蚀以及改善新旧涂层之间的表面功能，增加新旧表面的结合力，一般的成膜物质不具备在旧涂层上的成膜，且抑制旧涂层上的锈的腐蚀的，需要用到一些功能的分子，而这些功能分子都是一些小分子，这些小分子，因为上表面张力较大，都迁移到了表面上，最终挥发，使有用的成分流失，致使修复功能降低，因此，降低有效成分的流失是近来修复涂层重点解决的问题。
近年来，人们一度采用沸点高的大分子解决此问题，但是高分子只是减缓了流失的速度，同时分子设计与选择也受到了限制，本质上也不能根本解决了问题。
另外，人们通过成膜的高分子结构变化来实现目的，但是高分子因为功能设计的灵活性，远不如小分子，因此也不是最佳的方式，因此，解决这一类的问题显得尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，来将功能分子封闭在具有结合能力的无机材料中，以解决修复材料中的功能分子流失的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，所述无机物是具有结合有机分子的材料，包括但并不限于纳米多孔材料、无机分子筛、硅酸盐，其中无机分子筛的孔径不小于100nm；
所述有机功能分子是指可以与锈结合，并抑制锈腐蚀的有机分子材料；具体说该分子材料的一边可以与锈层结合，另一边可以与有机材料结合，其分子结构为
其中A与Q为功能基团，A1与Q1可以相同，也可以不同。
进一步改进在于：所述A为基本功能基团，包括有NH2，OH，COOH。
进一步改进在于：当A1与A相同，Q1与Q相同，其反应的分子模块包括有第一模块和第二模块；
所述第一模块为
所述第二模块为
进一步改进在于：所述第一模块与第二模块是通过Diels-Alder反应制备的，其反应温度是105℃，时间是4.5小时。
进一步改进在于：所述A1的分子模块为具有偶联功能的材料，所述Q1的分子模块为含有氧的分子碎片。
进一步改进在于：所述A1的分子模块采用的材料为
CH2CH2Si(OCH2)3，所述Q1的分子模块采用的材料为CH2COOH。
进一步改进在于：所述A与A1基团的分散颜料为烷基基团R，具体为5-10基团的烷基。
一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，该带绣涂料的组成成分和质量百分比为：水溶性醇酸树脂20-60％、功能分子3-10％、分子筛20-60％、气相二氧化硅1-5％、其余为水。
一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料的制作方法，首先将20-60％份分子筛与3-10％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q＝A皆为-OH，然后一次加入水溶性醇酸树脂20-60％份和气相二氧化硅1-5％份进行搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，最终制得带锈涂料。
本发明的有益效果是：本发明可以依据所选择树脂灵活的设计功能分子；反应简单，无需催化剂，只是依据分子结构中连接的官能基团的不同，改变合成温度就可以获得所需要的化合物，而且反应的副产物也不影响其性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，所述无机物是具有结合有机分子的材料，包括但并不限于纳米多孔材料、无机分子筛、硅酸盐，其中无机分子筛的孔径不小于100nm；
所述有机功能分子是指可以与锈结合，并抑制锈腐蚀的有机分子材料；具体说该分子材料的一边可以与锈层结合，另一边可以与有机材料结合，其分子结构为
其中A与Q为功能基团，A1与Q1可以相同，也可以不同。
所述A为基本功能基团，包括有NH2，OH，COOH。当A1与A相同，Q1与Q相同，其反应的分子模块包括有第一模块和第二模块；
所述第一模块为
所述第二模块为
所述第一模块与第二模块是通过Diels-Alder反应制备的，其反应温度是105℃，时间是4.5小时。所述A1的分子模块为具有偶联功能的材料，所述Q1的分子模块为含有氧的分子碎片。所述A1的分子模块采用的材料为CH2CH2Si(OCH2)3，所述Q1的分子模块采用的材料为CH2COOH。所述A与A1基团的分散颜料为烷基基团R，具体为5-10基团的烷基。
一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，该带锈涂料的组成成分和质量百分比为：水溶性醇酸树脂20-60％、功能分子3-10％、分子筛20-60％、气相二氧化硅1-5％、其余为水。
实施例一
首先将60％份分子筛与10％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q＝A皆为-OH，然后一次加入水溶性醇酸树脂25％份，气相二氧化硅5％份，搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，可制得带锈涂料，其达到附着力1级，耐盐雾时间1000小时，耐冲击50cm，布氏硬度8。
实施例二
首先将50％份分子筛与10％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q＝A皆为-COOH，然后一次加入水溶性醇酸树脂39％份，气相二氧化硅1％份，搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，可制得带锈涂料，其达到附着力1级，耐盐雾时间1500小时，耐冲击50cm，布氏硬度7。
实施例三
首先将40％份分子筛与3％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q＝A皆为NH2，然后一次加入水溶性醇酸树脂39％份、气相二氧化硅1％份和17％份的水进行搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，可制得带锈涂料，其达到附着力1级，耐盐雾时间1500小时，耐冲击50cm，布氏硬度7。
实施例四
首先将25％份分子筛与10％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q为COOH，A为-OH，然后一次加入水溶性醇酸树脂60％份，气相二氧化硅5％份，搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，可制得带锈涂料，其达到附着力1级，耐盐雾时间1000小时，耐冲击50m，布氏硬度7。
实施例五
首先将60％份分子筛与3％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q为-NH2，A皆为-OH，然后一次加入水溶性醇酸树脂36％份，气相二氧化硅1％份，搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，可制得带锈涂料，其达到附着力1级，耐盐雾时间1100小时，耐冲击50cm，布氏硬度7.5。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：
所述无机物是具有结合有机分子的材料，包括但并不限于纳米多孔材料、无机分子筛、硅酸盐，其中无机分子筛的孔径不小于100nm；
所述有机功能分子是指可以与锈结合，并抑制锈腐蚀的有机分子材料；具体说该分子材料的一边可以与锈层结合，另一边与有机材料结合，其分子结构为
其中A与Q为功能基团，A1与Q1可以相同，也可以不同。
2.根据权利要求1所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：所述A为基本功能基团，包括有NH2，OH，COOH。
3.根据权利要求1所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：当A1与A相同，Q1与Q相同，其反应的分子模块包括有第一模块和第二模块；
所述第一模块为
所述第二模块为
4.根据权利要求3所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：所述第一模块与第二模块是通过Diels-Alder反应制备的，其反应温度是105℃，时间是4.5小时。
5.根据权利要求3所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：所述A1的分子模块为具有偶联功能的材料，所述Q1的分子模块为含有氧的分子碎片。
6.根据权利要求5所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：所述A1的分子模块采用的材料为CH2CH2Si(OCH2)3，所述Q1的分子模块采用的材料为CH2COOH。
7.根据权利要求3所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于：所述A与A1基团的分散颜料为烷基基团R，具体为5-10基团的烷基。
8.根据权利要求1所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料，其特征在于，该带绣涂料的组成成分和质量百分比为：水溶性醇酸树脂20-60％、功能分子3-10％、分子筛20-60％、气相二氧化硅1-5％、其余为水。
9.根据权利要求8所述的一种利用无机物作为有机功能分子的载体的带锈涂料的制作方法，其特征在于：首先将20-60％份分子筛与3-10％份功能分子混合，然后浸泡40小时，Q＝A皆为-OH，然后一次加入水溶性醇酸树脂20-60％份和气相二氧化硅1-5％份进行搅拌，然后在砂磨机研磨到粒径0.5微米，最终制得带锈涂料。
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