CN111154377B - 一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和应用，属于防腐涂料技术领域。本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，由包括以下质量份数的原料制备得到：氧化铝29～40份；硅烷偶联剂0.2～0.5份；树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯；分散剂3～10份；润湿剂5～10份。本发明以氧化铝为主体，添加硅烷偶联剂作为改性剂，配合使用环氧树脂和聚氨酯的树脂混合物，在润湿剂和分散剂的共同作用下，得到的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料同时具备优异的耐高温、防腐、耐磨性能和粘结强度，而且本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料不含有机溶剂，环保安全。

Description

一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体涉及一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和应用。
背景技术
随着人类社会的发展，对设备的需求日益严苛。特别是对其耐腐蚀、耐磨损性能的要求逐渐提高。在设备上涂覆防腐是最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，其中，应用比较广泛的防腐涂料主要是环氧涂料体系和聚氨酯涂料体系。然而单一的涂层材料往往不能满足复杂多变的工况环境，且存在一定的缺陷，如弹性聚氨酯虽然具有两相结构，但其与基材结合力较差；环氧树脂黏性虽强，固化后强度也很大，但其在固化过程中分子链间缺少滑动，因此固化后的环氧树脂存在韧性低等缺点；环氧-聚氨酯复合涂料体系受到广大研究学者的关注。例如，李红强等(参见：Li H Q,Wen S H,Lai X J,et al.Preparation andcharacterization of Al2O3/epoxy resin/polyurethane thermal conductivecomposites[J].Applied Chemical Industry,2014,43(10).)采用硅烷偶联剂KH550对氧化铝表面进行改性，并以改性氧化铝(用量为30wt％)为导热填料，以环氧树脂为基体树脂，自制的聚氨酯预聚体为柔性改性剂，制备了氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料。虽然上述氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料的导热性能较好，但是其防腐、耐磨性能较差，不能够同时满足耐高温、耐腐蚀和耐磨性能，限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料及其制备方法和应用，本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料同时具有耐高温、耐腐蚀和耐磨性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，包括以下质量份数的组分：
氧化铝29～40份；
硅烷偶联剂0.2～0.5份；
树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯；
分散剂3～10份；
润湿剂5～10份。
优选的，所述氧化铝的纯度≥99.95％；所述改性氧化铝的粒度为350～400nm。
优选的，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
优选的，所述环氧树脂和聚氨酯的质量比为2：(0.8～1.5)。
优选的，所述环氧树脂包括环氧树脂E-51、环氧树脂E-44和双酚F型环氧树脂中的至少一种；
所述聚氨酯包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯和弹性聚氨酯中的至少一种。
本发明提供了上述技术方案所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
利用硅烷偶联剂对氧化铝进行表面改性处理，得到改性氧化铝；
将所述改性氧化铝、树脂混合物、分散剂和润湿剂混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料。
优选的，所述硅烷偶联剂溶液中的溶剂为醇类溶剂；所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.8～1.2wt％。
优选的，所述混合的温度为50～80℃，时间为0.5～2h。
本发明还提供了上述技术方案所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料或上述技术方案所述制备方法制备的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料在海洋工程或土木工程中的应用。
优选的，所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料在应用时添加固化剂。
本发明提供了一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，由包括以下质量份数的原料制备得到：氧化铝29～40份；硅烷偶联剂0.2～0.5份；树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯；分散剂3～10份；润湿剂5～10份。在本发明中，硅烷偶联剂的Si-OH基团能与氧化铝表面的-OH形成氢键，增强了氧化铝在混合树脂中的稳定性；同时涂料应用时，硅烷偶联剂中的Si-OH基团能够与基材表面的-OH形成氢键，增强了陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料与基材的附着力；环氧树脂黏性大，固化后强度高，聚氨酯有足够的刚度和机械强度，韧塑性也很好，但与基材的结合力较差，环氧树脂和聚氨酯配合使用，能够提高陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的强度、耐磨性能和与基材的结合强度等综合性能。本发明以氧化铝为主体，添加硅烷偶联剂作为改性剂，配合使用环氧树脂和聚氨酯的树脂混合物，在润湿剂和分散剂的共同作用下，得到的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料同时具备优异的耐高温、防腐和耐磨性能，而且本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料不含有机溶剂，环保安全。
本发明提供了所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，操作简单，适宜规模化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，由包括以下质量份数的原料制备得到：
一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，由包括以下质量份数的原料制备得到：
氧化铝29～40份；
硅烷偶联剂0.2～0.5份；
树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯；
分散剂3～10份；
润湿剂5～10份。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，按重量份数计，制备所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的原料包括氧化铝29～40份，优选为30～39.5份，更优选为32～36份。
在本发明中，所述氧化铝优选为α-Al2O3，所述氧化铝的纯度优选≥99.95％，更优选为99.95～99.99％。
本发明对所述α-Al2O3的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品，具体如河南天马新材料股份有限公司生产的氧化铝。
在本发明中，所述氧化铝的粒度优选为350～400nm，更优选为360～390nm，最优选为370～380nm。
在本发明中，以氧化铝的重量份数计，制备所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的原料包括硅烷偶联剂0.2～0.5份，优选为0.24～0.48份。在本发明中，所述硅烷偶联剂优选包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，更优选包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷。
在本发明中，以氧化铝的重量份数计，制备所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的原料包括树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯。在本发明中，所述树脂混合物优选为22～28份，更优选为24～26份。在本发明中，所述环氧树脂优选包括环氧树脂E-51、环氧树脂E-44和双酚F型环氧树脂中的至少一种，更优选包括环氧树脂E-51、环氧树脂E-44或双酚F型环氧树脂。在本发明中，所述聚氨酯优选包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯和弹性聚氨酯中的至少一种，更优选包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯或弹性聚氨酯。在本发明中，所述环氧树脂和聚氨酯的质量比优选为2：(0.8～1.5)，更优选为2：(1.0～1.5)，最优选为2：(1.1～1.4)。在本发明中，环氧树脂黏性大，固化后强度也很高，但其韧性较低；而聚氨酯有足够的刚度和机械强度，韧塑性也很好，但其与基材的结合力较差；本发明将环氧树脂和聚氨酯配合使用，能够提高陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的强度、耐磨性能以及与基材的结合强度等综合性能。
在本发明中，以氧化铝的重量份数计，制备所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的原料包括分散剂3～10份，优选为4～9份，更优选为5～8份。在本发明中，所述分散剂优选包括聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的至少一种，更优选包括聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。
在本发明中，以氧化铝的重量份数计，制备所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的原料包括润湿剂5～10份，优选为6～9份，更优选为7～8份。在本发明中，所述润湿剂优选包括十二碳炔二醇聚醚或十二烷基硫酸钠。
本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料中硅烷偶联剂的Si-OH基团能与氧化铝表面的-OH形成氢键，增强了氧化铝在混合树脂中的稳定性，硅烷偶联剂中的Si-OH基团还能够与应用时基材表面的-OH形成氢键，增强了陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料与基材的附着力；环氧树脂黏性大，固化后强度高，聚氨酯有足够的刚度和机械强度，韧塑性也很好，但与基材的结合力较差，环氧树脂和聚氨酯配合使用，能够提高陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的强度、耐磨性能和与基材的结合强度等综合性能。本发明以氧化铝为主体，添加硅烷偶联剂作为改性剂，配合使用环氧树脂和聚氨酯的树脂混合物，在润湿剂和分散剂的共同作用下，得到的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料同时具备优异的耐高温、防腐和耐磨性能；而且本发明提供的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料不含有机溶剂，环保安全，有利于节能减排。
本发明提供了上述技术方案所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
利用硅烷偶联剂对氧化铝进行表面改性处理，得到改性氧化铝；
将所述改性氧化铝、树脂混合物、分散剂和润湿剂混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料。
本发明利用硅烷偶联剂对氧化铝进行表面改性处理，得到改性氧化铝。
在本发明中，所述氧化铝和硅烷偶联剂的质量比优选为1.0008～0.012，更优选为1:0.009～0.011，最优选为1:0.010。在本发明中，所述硅烷偶联剂在使用时优选将硅烷偶联剂加入到醇类溶剂中配成溶液形式使用；所述醇类溶剂优选为乙醇。本发明对于所述醇类溶剂的用量没有特殊限定，能够将氧化铝浸没即可。
在本发明中，所述利用硅烷偶联剂对氧化铝进行表面改性处理的操作优选包括将氧化铝浸泡在硅烷偶联剂的醇溶液中，再进行表面改性处理。在本发明中，所述浸泡的温度优选为5～40℃，更优选为室温；所述浸泡的时间优选为30～90min，更优选为60～80min。
在本发明中，所述表面改性处理的温度优选为60～80℃，时间优选为2～4h。所述表面改性处理过程中，硅烷偶联剂发生水解，生成的基团Si-OH能与高纯氧化铝表面的-OH形成氢键，得到改性氧化铝，提高了改性氧化铝在树脂混合物中的稳定性。
所述表面改性处理后，本发明优选还包括将表面改性处理所得体系进行固液分离，将所得固体进行干燥和粉碎，得到改性氧化铝。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊限定，采用本领域熟知的固液分离方式即可，具体如抽滤。在本发明中，所述干燥的温度优选为60～90℃，更优选为70～80℃；所述干燥的时间优选为2～5h，更优选为3～4h。
本发明对于所述粉碎的方式没有特殊限定，采用本领域熟知的粉碎方式即可，具体如研磨。在本发明中，所述改性氧化铝的粒度优选为350～400nm，更优选为360～390nm，最优选为370～380nm。
得到改性氧化铝后，本发明将所述改性氧化铝、树脂混合物、分散剂和润湿剂混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料。
在本发明中，所述改性氧化铝和树脂混合物的质量比优选为(1.5～2)：1，更优选为(1.6～1.8)：1。
在本发明中，所述树脂混合物优选将环氧树脂和聚氨酯混合得到，所述混合的方式优选为搅拌混合，所述搅拌混合的速度优选为30～50rpm，时间优选为0.5～1h，更优选为0.5h。在本发明中，所述混合过程中，环氧树脂和聚氨酯发生交联反应，提高了复合涂料的机械性能。
在本发明中，所述改性氧化铝、树脂混合物、分散剂、润湿剂和固化剂混合的方式优选将为改性氧化铝和树脂第一混合，得到混合体系；将所述混合体系、分散剂和润湿剂第二混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料。在本发明中，所述第一混合和第二混合的方式均优选为搅拌混合；所述搅拌混合的速度优选为30～50rpm。在本发明中，所述第一混合的温度优选为室温，所述第一混合的间优选为5～30min；所述第二混合的温度优选为50～80℃，更优选为60～70℃，所述第二混合的时间优选为0.5～1.5h，更优选为1h。
本发明提供的所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，操作简单，适宜规模化生产。
本发明还提供了上述技术方案所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料、上述技术方案所述制备方法制备的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料或上述技术方案所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层在海洋工程或土木工程中的应用。
在本发明中，所述应用优选为将陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层应用于桥梁、船舶的防腐。
在本发明中，所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料在应用时添加固化剂。
在本发明中，所述应用的方法，优选包括以下步骤：将陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和固化剂混合，在基材上涂膜后固化，制成陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层。
在本发明中，所述固化剂优选包括二胺基二苯砜、间苯二甲胺或T31固化剂。
在本发明中，所述固化剂的质量优选为所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料质量的5～20％，更优选为7～15％，最优选为8～11％。
在本发明中，所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和固化剂混合的方式优选为搅拌混合，所述搅拌混合的转速优选为30～50rpm；所述搅拌混合的温度优选为30～40℃，所述搅拌混合的时间优选为5～10min。
本发明对于所述基材的种类没有特殊限定，采用本领域熟知的钢基材即可，具体如Q235钢、Q345钢或Q390钢。
本发明对于所述涂膜的方式没有特殊限定，采用本领域熟知的涂膜方式即可。
在本发明中，所述涂膜后所得湿膜的厚度优选为0.5～0.8mm，更优选为0.6～0.7mm。
在本发明中，所述固化的的温度为10～30℃，更优选为20～25℃，所述固化的时间优选为8～12h。所述干燥过程中，改性氧化铝表面的Si-OH与应用时的基材表面的-OH形成的氢键发生脱水反应，从而与基材形成共价键连接，增强了陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层与基材的附着力。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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
将20gα-Al2O3(纯度为99.95％)加入到100mLγ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液(质量分数为1％)中浸泡10min，抽滤，将所得固体置于箱中在60℃条件下干燥1h，得到改性氧化铝(粒径为380nm)；
将20g环氧树脂E-51和10g丙烯酸聚氨酯在30℃、30rpm条件下搅拌0.5h，得到树脂混合物；
按质量份数计，将30份改性氧化铝和20份树脂混合物混合、4份聚丙烯酸钠、6份十二碳炔二醇聚醚，在50℃、30rpm条件下搅拌1h，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料；
将60份陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和5份二胺基二苯砜在30℃、30rpm条件下搅拌5min，在Q345基材上涂膜(湿膜厚度为0.5mm)，然后在25℃条件下干燥8h，得到制备陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层。
实施例2
将30gα-Al2O3(纯度为99.95％)加入到100mLγ-氨丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液(质量分数为1％)中浸泡10min，抽滤，将所得故体置于箱中在70℃条件下干燥1h，得到改性氧化铝(粒径为370nm)；
将25g环氧树脂E-44和15g环氧聚氨酯在40℃、40rpm条件下搅拌0.5h，得到树脂混合物；
按质量份数计，将35份改性氧化铝和25份树脂混合物混合、6份三聚磷酸钠、7份十二碳炔二醇聚醚，在60℃、40rpm条件下搅拌1h，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料；
将73份陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和7份间苯二甲胺在30℃、40rpm条件下搅拌8min，在Q345基材上涂膜(湿膜厚度为0.6mm)，然后在25℃条件下干燥10h，得到制备陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层。
实施例3
将40gα-Al2O3(纯度为99.95％)加入到100mLγ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液(质量分数为1％)中浸泡10min，抽滤，将所得故体置于箱中在80℃条件下干燥1h，得到改性氧化铝(粒径为360nm)；
将30g双酚F型环氧树脂和20g弹性聚氨酯在50℃、50rpm条件下搅拌0.5h，得到树脂混合物；
按质量份数计，将40份改性氧化铝和30份树脂混合物混合、8份六偏磷酸钠、8份十二烷基硫酸钠，在70℃条件下，用恒温磁力搅拌器搅拌1h得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料；
将86份陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和9份T31固化剂在30℃、50rpm条件下搅拌10min，在Q345基材上涂膜(湿膜厚度为0.7mm)，然后在25℃条件下干燥12h，得到制备陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层。
对比例1
按照实施例1的方法制备陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料和陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层。与实施例1的区别在于α-Al2O3不经过改性而直接使用。
对比例2
参照文献：Li H Q,Wen S H,Lai X J,et al.Preparation andcharacterization of Al2O3/epoxy resin/polyurethane thermal conductivecomposites[J].Applied Chemical Industry,2014,43(10).)制备得到氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料；
将氧化铝/环氧树脂/聚氨酯导热复合材料与二胺基二苯砜按照质量体积比＝4g：1mL混合，在Q345基材上涂膜(湿膜厚度为0.7mm)，然后在25℃条件下干燥12h，得到复合涂层。
性能测试
实施例1～3和对比例1制备的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层以及对比例2制备的复合涂层的冲击强度、耐磨性、耐腐性及耐温性如表1所示。
其中，冲击强度测试方法：摆锤式冲击试验。
耐磨性测试方法：用JM-V磨耗仪测1000转的磨耗量。
耐温性测试方法：水浴测试。
耐腐蚀性测试方法：在室温条件下，将陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层在质量分数为3.5％的NaCl溶液中浸泡120天。
表1陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂层的性能测试结果
Figure BDA0002369564610000101
由表1可知，相对于未改性的α-Al2O3来说，利用硅烷偶联剂对α-Al2O3对进行表面改性，再以改性氧化铝为原料制备的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料制备的复合涂层的冲击强度、耐磨性、耐腐性及耐温性都得到了明显的提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，其特征在于，由包括以下质量份数的原料制备得到：
氧化铝29～40份；所述氧化铝的粒度为350～400nm；
硅烷偶联剂0.2～0.5份；
树脂混合物20～30份；所述树脂混合物包括环氧树脂和聚氨酯；所述环氧树脂和聚氨酯的质量比为2：(1.1～1.5)；
分散剂3～10份；
润湿剂5～10份；
所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
将氧化铝浸泡于硅烷偶联剂中进行表面改性处理，得到改性氧化铝；
将改性氧化铝和树脂第一混合，得到混合体系；将所述混合体系、分散剂和润湿剂第二混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料；所述第二混合的温度为50～80℃。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，其特征在于，所述氧化铝的纯度≥99.95％。
3.根据权利要求1所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料，其特征在于，所述环氧树脂包括环氧树脂E-51、环氧树脂E-44和双酚F型环氧树脂中的至少一种；
所述聚氨酯包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯和弹性聚氨酯中的至少一种。
5.权利要求1～4任一项所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氧化铝浸泡于硅烷偶联剂中进行表面改性处理，得到改性氧化铝；
将改性氧化铝和树脂第一混合，得到混合体系；将所述混合体系、分散剂和润湿剂第二混合，得到陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料；所述第二混合的温度为50～80℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液中的溶剂为醇类溶剂；所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.8～1.2wt％。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为50～80℃，时间为0.5～2h。
8.权利要求1～4任一项所述的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料或权利要求5～7任一项所述制备方法制备的陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料在海洋工程或土木工程中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述陶瓷基亚微米高温防腐耐磨复合涂料在应用时添加固化剂。
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纳米Al2O3 粉末改善环氧树脂耐磨性的研究;汤戈等;《热固性树脂》;20020131;第17卷(第1期);第4页第1节，第5页第2、3.1节 *

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