CN110669408B - 一种纳米改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，环氧树脂防腐涂料包括甲组份、乙组份；甲组份的成分组成：水性环氧树脂；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料；硅藻土/纳米SnO2复合材料；滑石粉；硅烷偶联剂；流平剂；消泡剂；分散剂；去离子水；乙组份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂；颜料；硅烷偶联剂；异丙醇；正丁醇。本发明制备得到的纳米改性环氧树脂防腐涂料，使涂膜的防腐性能好，涂膜的附着力强，且韧性好、抗冲击性能强，耐候性优异。

Description

一种纳米改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种纳米改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法。
背景技术
磨损和腐蚀是工程界材料失效的主要形式，材料的防腐防磨损问题已引起世界各国的髙度重视。为了减少腐蚀的损失，人们采取了很多防护措施，但迄今为止最普遍、最经济、最实用的保护措施还是涂料保护，在各种防腐技术中，涂料的防腐技应用最广泛。涂料防腐以其施工简便、经济适用、不受设备面积、形状的丝束以及具有一定的装饰效果等特点而被广泛的应用。涂料以液体状态或可以液化的固体粉末状态均匀涂覆并且能牢固的附着在被涂覆物体表面，对被涂物起到保护、裝饰及特殊作用。它主要用于建筑、输油管道、铁路桥梁、船舶及海洋工程等严酷的腐蚀环境中。
环氧树脂涂料是防腐涂料中最重要的产品。环氧树脂涂料是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料，种类众多，各具特点。以固化方式分类有自干型单组分、双组分和多组分液态环氧涂料；烘烤型单组分、双组分液态环氧涂料；粉末环氧涂料和辐射固化环氧涂料。以涂料状态分类有溶剂型环氧涂料、无溶剂环氧涂料和水性环氧涂料。其在舰船防腐、军用裝备防腐以及民用设施建设等方面利用十分普遍。
纳米复合材料是近二十年来迅速发展起来的一种新型高性能材料。在涂料中加入纳米微粒，可以显著提高涂料的机械强度、流变性能、防腐性能、耐光性能和耐候性能等。纳米粒子填充涂料因其优良的耐候性、装饰性、抗污染性及抗菌性等而完全符合当代环保要求，可用作特种涂料，受到高度重视。
申请号为201610813904.5的国内专利公开了一种石墨烯导电防腐涂料及其制备方法。该涂料是以水性环氧树脂、钾水玻璃为成膜物质，以石氧化墨烯和二氧化锡纳米颗粒为主要填料的有机-无机复合底漆。该发明防腐涂料有效提高了涂膜导电性及硬度，工艺简单，绿色环保，防腐性能好，适用于各类金属管道和金属构件的防腐涂覆。但是其中加入的氧化石墨烯及二氧化锡纳米颗粒的量较多，在防腐涂料中，并不易于分散，容易团聚。
目前，对于纳米材料在环氧树脂涂料中继续进行研发，并制备综合性能更加优异的涂料，对于涂料的发展具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米改性环氧树脂防腐涂料及其制备方法，涂膜的防腐性能好，涂膜的附着力强，且韧性好、抗冲击性能强，耐候性优异。
本发明的技术方案如下：
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，所述甲组份、乙组份的重量比为1：1；
所述甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液70-90份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料1-2.5份；硅藻土/纳米SnO2复合材料6-11份；滑石粉10-18份；硅烷偶联剂0.3-0.5份；流平剂0.3-0.4份；消泡剂0.1-0.3份；分散剂1.2-1.8份；去离子水16-20份；
所述乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂17-22份；颜料0-20份；硅烷偶联剂0.1-0.2份；异丙醇15-20份；正丁醇10-25份。
作为本发明的进一步限定，所述水性环氧树脂乳液为水性环氧树脂乳液EP-20或水性环氧树脂乳液EP-44。
作为本发明的进一步限定，所述腰果酚改性聚酰胺固化剂为腰果酚改性聚酰胺固化剂LX-2028MA或腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M，购于卡德莱化工(珠海)有限公司。
作为本发明的进一步限定，所述碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料的制备方法为：
(1)将正硅酸乙酯和无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行混合，然后加入K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600，超声分散20-30min，分散均匀后，加入去离子水，超声分散20-30min，缓慢滴加浓度为0.2mol/L的盐酸乙醇溶液，加热升温至45-50℃，反应30-40min后，制备得到二氧化硅溶胶混合体系；
其中，正硅酸乙酯、无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去离子水的摩尔比为1：5-7：0.1-0.3：3-4；正硅酸乙酯与加入的盐酸乙醇溶液中HCl的摩尔比为1：0.06-0.08；正硅酸乙酯、K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600的质量比为5：5：1；K2Ti6O13晶须的直径为200-500nm，长径比为15-20；
(2)将所得二氧化硅溶胶混合体系在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后在氮气气氛下，在830-900℃下煅烧2-3h，自然冷却至室温，经研磨制备得到碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料。
作为本发明的进一步限定，所述硅藻土/纳米SnO2复合材料由以下方法制备得到：
(1)在去离子水中加入硅藻土、十二烷基磺酸钠后搅拌均匀，去离子水、硅藻土、十二烷基磺酸钠的质量比为10：1：0.1；
(2)用稀盐酸调节pH值至2-3，控制水浴温度为70-75℃，加热回流40-60min后，停止搅拌并静置分离，用去离子水洗涤沉淀，沉淀加入硅藻土质量5-7倍量的乙醇进行超声分散10-15min；
(3)然后加入硅藻土质量10-15％的纳米二氧化锡，继续超声分散30-50min，过滤，所得沉淀在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后置于820-880℃下焙烧3-4h，经研磨制备得到硅藻土/纳米SnO2复合材料。
作为本发明的进一步限定，所述流平剂为BYK-333或BYK-346；所述消泡剂为BYK-011或BYK-060；所述分散剂为BYK-190或BYK-191。
作为本发明的进一步限定，所述颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、铬黄、酞青蓝中的至少一种。
作为本发明的进一步限定，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、二乙胺甲基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
本发明还提供了上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备甲组分：将水性环氧树脂乳液、硅烷偶联剂、分散剂、硅藻土/纳米SnO2复合材料、去离子水至于搅拌罐中搅拌均匀，然后加入滑石粉、消泡剂、碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料、流平剂，搅拌均匀后，过滤，得甲组分；
(2)制备乙组分：将腰果酚改性聚酰胺固化剂、硅烷偶联剂、颜料、异丙醇、正丁醇至于搅拌罐中搅拌均匀，既得乙组分。
(3)施工时，将甲组分、乙组分组分按1：1的配比混合均匀，搅匀，静置15-20min后即可使用。
本发明的有益效果：
(1)本发明在制备的碳/K2Ti6O13/SiO2纳米复合材料，其中碳、SiO2包覆于K2Ti6O13晶须上，碳与SiO2结合，可使包覆层结构稳定，由于碳与SiO2的包覆，可吸附环氧树脂中的大分子链，而且K2Ti6O13晶须表面的原子数增加，因此比表面积和表面能增加，提高了K2Ti6O13晶须与环氧树脂分子链的缠绕度强，结合度高，也提高了整体涂膜与被保护金属之间的结合力。
涂膜在受到冲击时，碳/K2Ti6O13/SiO2纳米复合材料对产生的银纹在树脂中扩散时具有很好的钝化和阻碍作用，可有效制止破坏性开裂，耐冲击效果好。而其中K2Ti6O13晶须本身具有优异的耐腐蚀性、耐热隔热性、耐磨性等，且拉伸强度高、导热系数小等，对于提高涂膜的耐腐蚀性、强度等均具有很好的效果。且包覆的纳米SiO2对于提高涂膜整体的强度、硬度和耐腐蚀性均具有一定效果。通过纳米SiO2的光学效应，能有效抵御紫外线照射对有机高分子涂膜的降解作用，涂膜的防腐寿命延长，改善了涂膜的防腐蚀性能。
(2)本发明制备的硅藻土/纳米SnO2复合材料中，通过将硅藻土使用十二烷基磺酸钠改性后，与纳米SnO2一起至于乙醇中分散，之后再经过焙烧后，纳米SnO2高度嵌合分散在硅藻土中，因此可提高纳米SnO2在涂料中分散性，从而使导电性更加均匀。且K2Ti6O13晶须上包覆的碳与纳米SnO2配合，均匀分布后连续成紧密的导电网状结构，使屏蔽性能和介电性能优异，增强涂膜的整体的耐腐蚀性。
(3)碳/K2Ti6O13/SiO2纳米复合材料与硅藻土/纳米SnO2复合材料，两者配合，填充至环氧树脂的孔隙中，加强涂膜整体的致密性和硬度，涂膜致密性加强，可防止空气、水等渗透至被保护金属表面，增强涂膜的防腐性能，且涂膜整体平整性好。
(4)本发明在甲组分以及乙组分中均加入适量的硅烷偶联剂提高各物质间的相容性，增强各物质间的界面作用，同时配合适宜的消泡剂、流平剂、分散剂等，使整体性能稳定。本发明中各原料选择涂膜的防腐性能好，涂膜的附着力强，且韧性好、抗冲击性能强，耐候性优异。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料的制备
制备方法如下：
(1)将正硅酸乙酯和无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行混合，然后加入K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600，超声分散30min，分散均匀后，加入去离子水，超声分散30min，缓慢滴加浓度为0.2mol/L的盐酸乙醇溶液，加热升温至45℃，反应35min后，制备得到二氧化硅溶胶混合体系。
其中，正硅酸乙酯、无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去离子水的摩尔比为1：5：0.2：4；正硅酸乙酯与加入的盐酸乙醇溶液中HCl的摩尔比为1：0.06；正硅酸乙酯、K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600的质量比为5：5：1；K2Ti6O13晶须的直径为200-500nm，长径比为15-20。
(2)将所得二氧化硅溶胶混合体系在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后在氮气气氛下，在880℃下煅烧2.5h，自然冷却至室温，经研磨制备得到碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料。
实施例2：碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料的制备
制备方法如下：
(1)将正硅酸乙酯和无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行混合，然后加入K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600，超声分散30min，分散均匀后，加入去离子水，超声分散20min，缓慢滴加浓度为0.2mol/L的盐酸乙醇溶液，加热升温至45℃，反应40min后，制备得到二氧化硅溶胶混合体系。
其中，正硅酸乙酯、无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去离子水的摩尔比为1：7：0.3：3；正硅酸乙酯与加入的盐酸乙醇溶液中HCl的摩尔比为1：0.08；正硅酸乙酯、K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600的质量比为5：5：1；K2Ti6O13晶须的直径为200-500nm，长径比为15-20。
(2)将所得二氧化硅溶胶混合体系在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后在氮气气氛下，在830℃下煅烧3h，自然冷却至室温，经研磨制备得到碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料。
实施例3：碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料的制备
制备方法如下：
(1)将正硅酸乙酯和无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行混合，然后加入K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600，超声分散20min，分散均匀后，加入去离子水，超声分散25min，缓慢滴加浓度为0.2mol/L的盐酸乙醇溶液，加热升温至50℃，反应30min后，制备得到二氧化硅溶胶混合体系。
其中，正硅酸乙酯、无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去离子水的摩尔比为1：6：0.1：3；正硅酸乙酯与加入的盐酸乙醇溶液中HCl的摩尔比为1：0.08；正硅酸乙酯、K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600的质量比为5：5：1；K2Ti6O13晶须的直径为200-500nm，长径比为15-20。
(2)将所得二氧化硅溶胶混合体系在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后在氮气气氛下，在900℃下煅烧2h，自然冷却至室温，经研磨制备得到碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料。
实施例4：硅藻土/纳米SnO2复合材料的制备
制备方法如下：
(1)在去离子水中加入硅藻土、十二烷基磺酸钠后搅拌均匀，去离子水、硅藻土、十二烷基磺酸钠的质量比为10：1：0.1。
(2)用稀盐酸调节pH值至2，控制水浴温度为75℃，加热回流60min后，停止搅拌并静置分离，用去离子水洗涤沉淀，沉淀加入硅藻土质量7倍量的乙醇进行超声分散10min。
(3)然后加入硅藻土质量15％的纳米二氧化锡，继续超声分散50min，过滤，所得沉淀在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后置于820℃下焙烧4h，经研磨制备得到硅藻土/纳米SnO2复合材料。
实施例5：硅藻土/纳米SnO2复合材料的制备
制备方法如下：
(1)在去离子水中加入硅藻土、十二烷基磺酸钠后搅拌均匀，去离子水、硅藻土、十二烷基磺酸钠的质量比为10：1：0.1。
(2)用稀盐酸调节pH值至3，控制水浴温度为70℃，加热回流40min后，停止搅拌并静置分离，用去离子水洗涤沉淀，沉淀加入硅藻土质量5倍量的乙醇进行超声分散15min。
(3)然后加入硅藻土质量10％的纳米二氧化锡，继续超声分散30min，过滤，所得沉淀在80℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后置于880℃下焙烧3h，经研磨制备得到硅藻土/纳米SnO2复合材料。
实施例6：纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-20 85份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例1中制备所得)2份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例4中制备所得)8份；滑石粉13份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.4份；流平剂BYK-3330.3份；消泡剂BYK-011 0.1份；分散剂BYK-191 1.5份；去离子水18份。
乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂LX-2028MA 20份；钛白粉10份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.15份；异丙醇18份；正丁醇20份。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备甲组分：将水性环氧树脂乳液EP-20、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、分散剂BYK-191、硅藻土/纳米SnO2复合材料、去离子水至于搅拌罐中搅拌均匀，然后加入滑石粉、消泡剂BYK-011、碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料、流平剂BYK-333，搅拌均匀后，过滤，得甲组分。
(2)制备乙组分：将腰果酚改性聚酰胺固化剂LX-2028MA、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅、钛白粉、异丙醇、正丁醇至于搅拌罐中搅拌均匀，既得乙组分。
(3)施工时，将甲组分、乙组分组分按1：1的配比混合均匀，搅匀，静置15min后即可使用。
实施例7：纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-20 80份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例3中制备所得)1.5份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例4中制备所得)10份；滑石粉15份；二乙胺甲基三乙氧基硅烷0.3份；流平剂BYK-333 0.4份；消泡剂BYK-060 0.2份；分散剂BYK-190 1.2份；去离子水20份。
乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M 18份；钛白粉20份；二乙胺甲基三乙氧基硅烷0.1份；异丙醇20份；正丁醇15份。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备甲组分：将水性环氧树脂乳液EP-20、二乙胺甲基三乙氧基硅烷、分散剂BYK-333、硅藻土/纳米SnO2复合材料、去离子水至于搅拌罐中搅拌均匀，然后加入滑石粉、消泡剂BYK-060、碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料、流平剂BYK-333，搅拌均匀后，过滤，得甲组分；
(2)制备乙组分：将腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M、二乙胺甲基三乙氧基硅烷、钛白粉、异丙醇、正丁醇至于搅拌罐中搅拌均匀，既得乙组分。
(3)施工时，将甲组分、乙组分组分按1：1的配比混合均匀，搅匀，静置20min后即可使用。
实施例8：纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-44 78份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例2中制备所得)1份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例4中制备所得)11份；滑石粉10份；二乙胺甲基三乙氧基硅烷0.45份；流平剂BYK-333 0.3份；消泡剂BYK-011 0.1份；分散剂BYK-190 1.2份；去离子水18份。
乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂LX-2028MA 17份；二乙胺甲基三乙氧基硅烷0.1份；异丙醇15份；正丁醇20份。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法同实施例6。
实施例9：纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-20 70份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例1中制备所得)2.5份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例5中制备所得)7份；滑石粉18份；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.3份；流平剂BYK-3460.4份；消泡剂BYK-011 0.3份；分散剂BYK-191 1.8份；去离子水20份。
乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M 22份；炭黑20份；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.2份；异丙醇18份；正丁醇25份。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法同实施例6。
实施例10：纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-44 90份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例2中制备所得)1.5份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例5中制备所得)6份；滑石粉15份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.5份；流平剂BYK-3460.35份；消泡剂BYK-060 0.2份；分散剂BYK-190 1.5份；去离子水1份。
乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M 19份；铬黄15份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.15份；异丙醇20份；正丁醇10份。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法同实施例7。
对比例1：
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-20 85份；硅藻土/纳米SnO2复合材料(实施例4中制备所得)8份；滑石粉13份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.4份；流平剂BYK-333 0.3份；消泡剂BYK-011 0.1份；分散剂BYK-191 1.5份；去离子水18份。
乙组份组成同实施例6。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法同实施例6。
对比例2：
一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，包括甲组份、乙组份，甲组份、乙组份的重量比为1：1。
甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液EP-20 85份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料(实施例1中制备所得)2份；硅藻土7份、纳米SnO2 1份；滑石粉13份；γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.4份；流平剂BYK-333 0.3份；消泡剂BYK-011 0.1份；分散剂BYK-191 1.5份；去离子水18份。
乙组份组成同实施例6。
上述纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法同实施例6。
性能测试：
对实施例6-10以及对比例1中的环氧树脂防腐涂料进行性能测试。测试样片的制备对于物理机械性能测试样板采用马口铁板，其尺寸按5×12cm裁剪，涂膜厚度一致。涂膜后在常温下干燥7天后测试其各个性能。
表干、实干时间测试：参照GB/T 1728-1979《漆膜腻子膜干燥时间测定法》中的标准进行测定。
附着力测试：参照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》中的标准进行测定。
硬度的测试：采用铅笔硬度法，参照GB/T6739-2006《色漆和清漆：铅笔法测定漆膜硬度》中的标准进行测定。
冲击强度测试：采用的仪器为冲击试验仪，参照GB1732-1993《漆膜耐冲击测定方法》中的标准进行测定，重锤质量为1kg。
耐中性盐雾性测试：参照GB/T1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能》中的标准进行测定。
耐水性测试：参照GB/T1733-1993《漆膜耐水性测定法》中的标准进行测定。
具体测试结果如表1、表2所示。
表1
Figure BDA0002226790150000131
Figure BDA0002226790150000141
表2
检测项目 实施例6 对比例1 实施例2
表干时间/min 22 25 23
实干时间/h 7.5 8 7.5
附着力/级 1 2 2
硬度 6H 4H 6H
冲击强度/cm 120 85 105
耐中性盐雾性/h 3460 2790 3010
耐水性/h 1530 1130 1350
由表1可知，本发明制备得到的纳米改性环氧树脂防腐涂料性能优异，干燥交快速，附着力可稳定达到1级，硬度均在6H，耐冲击性能好，耐中性盐雾和耐水时间长，具有很好的防腐性能。由表2可知，将实施例6余对比例1相比可知，当环氧树脂防腐涂料中不加入本发明制备的碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料时，附着力降低至2级，硬度明显降低，且冲击强度明显减弱，且耐中性盐雾性以及耐水性变差，将实施例6与对比例2相比可知，将加入的硅藻土/纳米SnO2复合材料替换为硅藻土、纳米SnO2时，附着力下降，且耐中性盐雾性以及耐水性有一定的减弱。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，包括甲组份、乙组份，所述甲组份、乙组份的重量比为1：1；
所述甲组份由以下重量份的成分组成：水性环氧树脂乳液70-90份；碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料1-2.5份；硅藻土/纳米SnO2复合材料6-11份；滑石粉10-18份；硅烷偶联剂0.3-0.5份；流平剂0.3-0.4份；消泡剂0.1-0.3份；分散剂1.2-1.8份；去离子水16-20份；
所述乙组份由以下重量份的成分组成：腰果酚改性聚酰胺固化剂17-22份；颜料0-20份；硅烷偶联剂 0.1-0.2份；异丙醇15-20份；正丁醇10-25份；
所述碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料的制备方法为：
（1）将正硅酸乙酯和无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷进行混合，然后加入K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600，超声分散20-30 min，分散均匀后，加入去离子水，超声分散20-30 min，缓慢滴加浓度为0.2 mol/L的盐酸乙醇溶液，加热升温至45-50 ℃，反应30-40 min 后，制备得到二氧化硅溶胶混合体系；
其中，正硅酸乙酯、无水乙醇、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、去离子水的摩尔比为1：5-7：0.1-0.3：3-4；正硅酸乙酯与加入的盐酸乙醇溶液中HCl的摩尔比为1：0.06-0.08；正硅酸乙酯、K2Ti6O13晶须、聚乙二醇600的质量比为5：5：1；K2Ti6O13晶须的直径为200-500 nm，长径比为15-20；
（2）将所得二氧化硅溶胶混合体系在80 ℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后在氮气气氛下，在830-900 ℃下煅烧2-3 h，自然冷却至室温，经研磨制备得到碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料；
所述硅藻土/纳米SnO2复合材料由以下方法制备得到：
（1）在去离子水中加入硅藻土、十二烷基磺酸钠后搅拌均匀，去离子水、硅藻土、十二烷基磺酸钠的质量比为10：1：0.1；
（2）用稀盐酸调节 pH 值至2-3，控制水浴温度为70-75 ℃，加热回流40-60 min后，停止搅拌并静置分离，用去离子水洗涤沉淀，沉淀加入硅藻土质量5-7倍量的乙醇进行超声分散10-15 min；
（3）然后加入硅藻土质量10-15%的纳米二氧化锡，继续超声分散30-50 min，过滤，所得沉淀在80 ℃恒温干燥箱中干燥至恒重，然后置于820-880 ℃下焙烧3-4 h，经研磨制备得到硅藻土/纳米SnO2复合材料。
2.根据权利要求1所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述水性环氧树脂乳液为水性环氧树脂乳液EP-20或水性环氧树脂乳液EP-44。
3.根据权利要求1所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述腰果酚改性聚酰胺固化剂为腰果酚改性聚酰胺固化剂LX-2028MA或腰果酚改性聚酰胺固化剂NX-2028M。
4.根据权利要求1所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述流平剂为BYK-333或BYK-346；所述消泡剂为BYK-011或BYK-060；所述分散剂为BYK-190或BYK-191。
5.根据权利要求1所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、铬黄、酞青蓝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、二乙胺甲基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纳米改性环氧树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备甲组分：将水性环氧树脂乳液、硅烷偶联剂、分散剂、硅藻土/纳米SnO2复合材料、去离子水至于搅拌罐中搅拌均匀，然后加入滑石粉、消泡剂、碳/SiO2包覆K2Ti6O13纳米复合材料、流平剂，搅拌均匀后，过滤，得甲组分；
（2）制备乙组分：将腰果酚改性聚酰胺固化剂、硅烷偶联剂、颜料、异丙醇、正丁醇至于搅拌罐中搅拌均匀，既得乙组分；
（3）施工时，将甲组分、乙组分组分按1：1的配比混合均匀，搅匀，静置15-20 min后即可使用。
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