CN112143327B - 用作防腐涂层的组合物及其制备方法和构件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基材防腐技术领域，公开一种用作防腐涂层的组合物，以质量份数计，组合物包括：纳米硅溶胶1‑15；35％wt氨水2‑10；水6‑16；正硅酸四乙酯0.1‑1；疏水处理剂0.1‑2；无水乙醇60‑100。本申请提供的用作防腐涂层的组合物提高了防腐涂层的防腐性能。本申请还公开一种用作防腐涂层的组合物的制备方法和表面涂覆有该组合物的构件。

Description

用作防腐涂层的组合物及其制备方法和构件

技术领域

本申请涉及基材防腐技术领域，例如涉及一种用作防腐涂层的组合物及其制备方法和构件。

背景技术

通常，金属等材质的构件的表面需要涂覆具有防腐等作用的涂层以对构件进行保护，延长构件的使用年限，例如换热器、铜管、钣金件等构件。其中，换热器作为一种热交换器件，在空调、空气源热泵及制冷设备等热传递和交换设备上广泛应用。由于多工作在潮湿、多尘及高温等环境下，换热器长期使用后会出现腐蚀、结垢等问题，不但降低其热传导性能，甚至是使整个机组瘫痪，不仅会增加能耗，甚至需更换设备，造成经济损失。因此，换热器表面大多需要进行防腐、防水等表面处理。现有换热器表面一般都涂覆有聚丙烯酸树脂亲水涂层，主要起到防腐、防水桥等作用。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：现有涂层的防腐蚀效果差。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用作防腐涂层的组合物及其制备方法和构件，以解决现有涂层防腐蚀效果差的技术问题。

在一些实施例中，以质量份数计，所述用作防腐涂层的组合物，纳米硅溶胶1-15；35％wt氨水2-10；水6-16；正硅酸四乙酯0.1-1；疏水处理剂0.1-2；无水乙醇60-100。

在一些实施例中，所述防腐涂层的制备方法包括：将纳米硅溶胶、35％wt氨水、水、正硅酸四乙酯、疏水处理剂、无水乙醇混合，搅拌，得到如前述的组合物。

在一些实施例中，所述构件表面涂覆有前述的组合物。

本公开实施例提供的防腐涂层及其制备方法和应用，可以实现以下技术效果：

本公开实施例提供的防腐涂层中包含有纳米硅溶胶、35％wt氨水、水、正硅酸四乙酯、疏水处理剂、无水乙醇，具有较好的疏水效果，有效防止了水及其他腐蚀性物质进入基体内部，提高了防腐涂层的防腐性能。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面对本公开实施例的实现进行详细阐述。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。

本公开实施例提供了第一种用作防腐涂层的组合物，以质量份数计，组合物包括：石墨烯0.1-2，铝粉和/或锌粉0.1-2，惰性稀释剂10-20，第一树脂3-10，第一固化剂1.5-10，活性稀释剂0.5-3，助剂0.5-3。

本公开实施例提供的用作防腐涂层的组合物包含有石墨烯、铝粉和/或锌粉、惰性稀释剂、树脂、固化剂、活性稀释剂和助剂。其中，第一种用作防腐涂层的组合物中的“树脂”还可称为“第一树脂”，“固化剂”还可称为“第一固化剂”。

石墨烯作为第一种用作防腐涂层的组合物中重要的组分，可以有效的阻隔外界环境中的具有腐蚀性等的物质向基体渗透和扩散，并可以形成致密的保护层，具有较好的防腐蚀性能和耐盐雾性能，同时具有良好的导热性能。其中，石墨烯在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是0.1-2份，例如，可以是0.1、0.3、0.5、0.7、1、1.2、1.4、1.6、2份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。铝粉和/或锌粉作为第一种用作防腐涂层的组合物中的牺牲阳极材料，与腐蚀性物质反应，对进入第一种用作防腐涂层的组合物的腐蚀性物质进行消耗，发挥耐腐蚀性能，同时，铝粉和/或锌粉与石墨烯的分子结构不同，可以形成致密结构，阻隔并延长了腐蚀性物质的向基体的渗透和扩散路径，提高了第一种用作防腐涂层的组合物的防腐蚀性能。其中，铝粉和/或锌粉在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是0.1-2份，例如，可以是0.1、0.2、0.4、0.6、0.9、1.1、1.3、1.5、1.7、2份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，第一种用作防腐涂层的组合物中为铝粉，与石墨烯结合，得到了铝烯杂化的重防腐第一种用作防腐涂层的组合物。

惰性稀释剂在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为10-20份，例如，可以是10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。惰性稀释剂可以提高石墨烯与铝粉和/或锌粉混合的均匀性，进而得到致密的、混合均匀的第一种用作防腐涂层的组合物。可选的，惰性稀释剂可以为醇类、酯类、酮类、甲苯类化合物中的一种或一种以上的组合。第一树脂在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为3-10份，例如，可以是3、4、5、6、7、8、9、10份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。第一树脂可以提高第一种用作防腐涂层的组合物与基体表面的粘合力，防止第一种用作防腐涂层的组合物鼓泡脱落。第一固化剂在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为1.5-10份，例如，可以是1.5、1.7、2、3、4、5、6、7、8、9、10份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。

可选的，第一固化剂可以为脂肪族胺类、异氰酸酯类、聚酰胺类化合物中的一种或一种以上的组合。第一固化剂可以在保证石墨烯与铝粉和/或锌粉混合均匀性的前提下，使第一种用作防腐涂层的组合物固化。

活性稀释剂在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为0.5-3份，例如，可以是0.5、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.5、2、2.4、2.7、2.9、3份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，活性稀释剂可以为环氧丙烷邻甲苯基醚、邻甲苯基缩水甘油醚、脂肪缩水甘油醚化合物中的一种或一种以上。

助剂在第一种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为0.5-3份，例如，可以是0.5、0.7、0.9、1、1.3、1.5、1.9、2、2.2、2.5、2.9、3份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，助剂可以为附着力促进剂、流平剂、消泡剂、稳定剂、抗氧化剂中一种或一种以上的组合。其中，附着力促进剂可以为硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂、聚酯基二醇、聚酯树脂中的一种或一种以上的组合，可以提高第一种用作防腐涂层的组合物与基体的附着力。流平剂可以为聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷中的一种或一种以上的组合，能有效降低第一种用作防腐涂层的组合物的表面张力，提高第一种用作防腐涂层的组合物的覆盖性，使成膜均匀、自然。消泡剂可以为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或一种以上的组合，可以抑制第一种用作防腐涂层的组合物在生产和使用过程中气泡的产生或消除已产生的气泡。稳定剂包括钙锌复合稳定剂、有机锡羧酸盐、硫醇锑盐、环氧硬脂酸丁酯中的一种或一种以上的组合，可以防止光、热等对第一种用作防腐涂层的组合物造成的氧化分解及老化。抗氧剂包括二苯胺、对苯二胺、抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或一种以上，可以延缓或抑制第一树脂氧化过程的进行，从而阻止第一种用作防腐涂层的组合物老化并延长其使用寿命。

本公开实施例提供的防腐涂层中的第一种用作防腐涂层的组合物，石墨烯与铝粉和/或锌粉共同发挥防腐作用，防腐蚀性能好，同时，构成的致密结构延长了腐蚀性物质到达基体表面的路径，并且与基体的粘贴性能好，有效防止了第一种用作防腐涂层的组合物鼓泡脱落，延长了防腐涂层的寿命。

本公开实施例提供的防腐涂层的第一种用作防腐涂层的组合物中，第一树脂可以为环氧树脂。

环氧树脂可以是缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或一种以上的组合。环氧树脂可以提高第一种用作防腐涂层的组合物与基体的粘粘性能，防止第一种用作防腐涂层的组合物鼓泡脱落，提高该涂层的防腐时间。

本公开实施例提供的防腐涂层的第一种用作防腐涂层的组合物中，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为1-500μm。该涂覆厚度的设置可以保证第一种用作防腐涂层的组合物的防腐性能，又不影响基体的性能。

可选的，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为1、10、50、100、150、200、250、300、400、500μm中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度不宜过高，否则影响基体的性能，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度不宜过低，否则影响该涂层的防腐性能。可选的，基体的不同部位，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以不同，涂覆厚度可以根据实际防腐需要和基体性能进行设定。例如在基体接触腐蚀性物质较多的部位，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为100-250μm或250-500μm，在基体接触腐蚀性物质较少的部位，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为1-100μm。可选的，第一种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度为1-250μm。

本公开实施例提供的第一种用作防腐涂层的组合物可作为底层防腐涂层组合物，被设置为涂覆于基体表面，涂覆后得到底层防腐涂层。

本公开实施例提供的第一种用作防腐涂层的组合物作为底层防腐涂层组合物，不仅具有良好的防腐效果，且与基体的粘贴性能好，保证了与基体的粘贴性能，防止了防腐涂层的脱落。

在一些实施例中，用作防腐涂层的组合物还包括粘结层防腐涂层组合物。将粘结层防腐涂层组合物涂覆于基体表面或底层防腐涂层表面，得到粘结层防腐涂层。

此处的粘结层防腐涂层组合物可以为具有与底层防腐涂层有粘结作用的组合物，在实际涂覆过程中，前述的底层防腐涂层组合物直接涂覆于基体表面，与基体直接接触，得到底层防腐涂层，此处的粘结层防腐涂层组合物涂覆于底层防腐涂层的表面，与底层防腐涂层具有良好的粘贴作用。可选的，此处的粘贴层组合物可以为具有防腐作用的组合物。

可选的，此处的粘贴层防腐涂层组合物的组分可以包括：防腐成分、金属、溶剂、树脂、固化剂、其他助剂等一种或一种以上组合。

本公开实施例同时提供了第二种用作防腐涂层的组合物。以质量份数计，第二种用作防腐涂层的组合物包括：石墨烯0.1-3，铝粉和/或锌粉0.1-3，惰性稀释剂10-20，树脂50-100，固化剂1.5-10，活性稀释剂10-20。第二种用作防腐涂层的组合物中的“树脂”可以称为“第二树脂”，“固化剂”可以称为“第二固化剂”。

可选的，此处的第二种用作防腐涂层的组合物可以单独使用，也可以与其他的涂层一起使用。可选的，此处的第二种用作防腐涂层的组合物可作为前述的粘结层防腐涂层，与前述的第一种用作防腐涂层的组合物一起使用。可选的，第一种用作防腐涂层的组合物与第二种用作防腐涂层的组合物一起使用时，第一种用作防腐涂层的组合物作为底层防腐组合物，直接涂覆于基体表面，第二种用作防腐涂层的组合物作为粘结层防腐组合物涂层，涂覆于底层防腐涂层上。

本公开实施例提供的防腐涂层中的第二种用作防腐涂层的组合物，具有防腐效果，同时，第二种用作防腐涂层的组合物具有疏水性能，防止了水和其他腐蚀性物质进入防腐涂层，提高了防腐蚀效果。

第二种用作防腐涂层的组合物包含有石墨烯、铝粉和/或锌粉、惰性稀释剂、第二树脂、第二固化剂和活性稀释剂。其中，石墨烯作为第二种用作防腐涂层的组合物中重要的组分，可以有效的阻隔外界环境中的具有腐蚀性等的物质向基体渗透和扩散，并可以形成致密的保护层，具有较好的防腐蚀性能和耐盐雾性能，同时具有良好的导热性能。其中，石墨烯在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是0.1-3份，例如，可以是0.1、0.4、0.8、1、1.3、1.6、1.9、2、2.2、2.5、2.7、3份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。铝粉和/或锌粉作为第二种用作防腐涂层的组合物中的牺牲阳极材料，与腐蚀性物质反应，对进入第二种用作防腐涂层的组合物的腐蚀性物质进行消耗，发挥耐腐蚀性能，同时，铝粉和/或锌粉与石墨烯的分子结构不同，可以形成致密结构，阻隔并延长了腐蚀性物质的向基体的渗透和扩散路径，提高了第二种用作防腐涂层的组合物的防腐蚀性能。其中，铝粉和/或锌粉在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是0.1-3份，例如，可以是0.1、0.5、0.8、1.1、1.4、1.6、1.9、2、2.4、2.5、2.7、3份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，第二种用作防腐涂层的组合物中为铝粉，与石墨烯结合，得到了铝烯杂化的重防腐第二种用作防腐涂层的组合物。

惰性稀释剂在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为10-20份，例如，可以是10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。惰性稀释剂可以提高石墨烯与铝粉和/或锌粉混合的均匀性，进而得到致密的、混合均匀的第二种用作防腐涂层的组合物。可选的，惰性稀释剂可以为醇类、酯类、酮类、甲苯类化合物中的一种或一种以上的组合。第二树脂在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为50-100份，例如，可以是50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。

第二树脂可以提高第二种用作防腐涂层的组合物与底层防腐涂层的表面的粘合力，同时使第二种用作防腐涂层的组合物具有疏水性能。第二固化剂在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为1.5-10份，例如，可以是1.5、1.7、2、3、4、5、6、7、8、9、10份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。第二固化剂可以在保证石墨烯与铝粉和/或锌粉混合均匀性的前提下，使第二种用作防腐涂层的组合物固化。

可选的，第二固化剂可以为异氰酸酯类化合物。提高了第二种用作防腐涂层的组合物的固化效果。

活性稀释剂在第二种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为10-20份，例如，可以是10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，活性稀释剂可以为环氧丙烷邻甲苯基醚、邻甲苯基缩水甘油醚、脂肪缩水甘油醚化合物中的一种或一种以上。

本公开实施例提供的防腐涂层的第二种用作防腐涂层的组合物中的第二树脂包括氟碳树脂、聚氨酯树脂中的一个或一个以上。提高了第二种用作防腐涂层的组合物的防腐性能，提高了第二种用作防腐涂层的组合物与第一种用作防腐涂层的组合物粘贴的紧密性，同时提高了第二种用作防腐涂层的组合物的疏水性能。

本公开实施例提供的第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度为1-500μm。该涂覆厚度的设置可以同时保证第二种用作防腐涂层的组合物的防腐性能和疏水性能。

可选的，第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为1、10、50、100、150、200、250、300、400、500μm中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度不宜过高，否则影响基体的性能，降低与底层防腐涂层的粘贴效果；第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度不宜过低，否则影响该涂层的防腐性能。可选的，基体的不同部位，第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以不同，涂覆厚度可以根据实际防腐需要和底层防腐涂层的涂覆厚度进行设定。例如在基体接触腐蚀性物质较多的部位，第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为100-250μm或250-500μm，在基体接触腐蚀性物质较少的部位，第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度可以为1-100μm。可选的，第二种用作防腐涂层的组合物的涂覆厚度为1-250μm。

可选的，第二树脂为氟碳树脂。当第二树脂为氟碳树脂时，第二种用作防腐涂层的组合物还可称为石墨烯氟碳涂层。以质量份数计，石墨烯氟碳涂层包括：石墨烯0.1-3，铝粉和/或锌粉0.1-3，惰性稀释剂10-20，氟碳树脂50-100，第二固化剂1.5-10，活性稀释剂10-20。其中，石墨烯、铝粉和/或锌粉、惰性稀释剂、氟碳树脂、第二固化剂、活性稀释剂的质量份数、涂覆厚度等实施例与前述第二种用作防腐涂层的组合物相同，此处不再赘述。

可选的，第二树脂为聚氨酯树脂。当第二树脂为聚氨酯树脂时，第二种用作防腐涂层的组合物还可称为石墨烯聚氨酯涂层。以质量份数计，石墨烯聚氨酯涂层包括：石墨烯0.1-3，铝粉和/或锌粉0.1-3，惰性稀释剂10-20，聚氨酯树脂50-100，第二固化剂1.5-10，活性稀释剂10-20。其中，石墨烯、铝粉和/或锌粉、惰性稀释剂、聚氨酯树脂、第二固化剂、活性稀释剂的质量份数、涂覆厚度等实施例与前述第二种用作防腐涂层的组合物相同，此处不再赘述。

在一些实施例中，用作防腐涂层的组合物还包括表层防腐涂层组合物。将表层防腐涂层组合物进行涂覆，得到表层防腐涂层。此处的表层防腐涂层组合物可以为作为面漆，发挥防水效果。在实际涂覆过程中，前述的底层防腐涂层组合物直接涂覆于基体表面，与基体直接接触，得到底层防腐涂层，前述的粘结层防腐涂层组合物涂覆于底层防腐涂层的表面，得到粘贴层防腐涂层，与底层防腐涂层具有良好的粘贴作用，将此处的表层防腐涂层组合物涂覆于粘贴层防腐涂层表面，发挥防水效果。进而得到了三层防腐涂层共同作用的重防腐涂层。

可选的，此处的表层防腐涂层组合物为具有防水作用的组合物。可选的，表层防腐涂层组合物的组分可以包括：硅溶胶、水、疏水处理剂、溶剂等一种或一种以上。

本公开实施例同时提供了第三种用作防腐涂层的组合物。以质量份数计，第三种用作防腐涂层的组合物包括：纳米硅溶胶1-15，35％wt氨水2-10，水6-16，正硅酸四乙酯0.1-1，疏水处理剂0.1-2，无水乙醇60-100。

可选的，此处的第三种用作防腐涂层的组合物可以单独使用，也可以与其他的涂层一起使用。当第三种用作防腐涂层的组合物与其他涂层一起使用时，第三种用作防腐涂层的组合物可以作为表层防腐涂层，涂覆在最外面。在涂覆该表层防腐涂层之前，可以涂覆与基体直接接触的底层防腐涂层组合物，得到两层复合涂层；还可以在底层防腐涂层与表层防腐涂层之间涂覆粘结层防腐涂层组合物，得到三层复合涂层。

可选的，本公开实施例提供的第三种用作防腐涂层的组合物可以为表层防腐涂层组合物。

第三种用作防腐涂层的组合物的超疏水性能，具有特殊的表面润湿性和极低的表面黏附性，防止液滴、灰尘等在防腐涂层表面吸附、积聚，且易于脱附，避免水滴的渗透、细菌滋生、水膜和水桥的产生，提高了防腐涂层的耐腐蚀性能。超疏水性能表现为：第三种用作防腐涂层的组合物对水的静态接触角大于160°，滚动角小于1°，表现出很弱的黏附性，基体表面冷凝水滴易发生自驱弹跳，液滴难以在第三种用作防腐涂层的组合物表面形核、长大，有效地阻止液滴向基体的渗透扩散。

可选的，纳米硅溶胶在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是1-15份，例如，可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，纳米硅溶胶在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以是3-7份，提高了第三种用作防腐涂层的组合物的疏水性能。

35％wt氨水在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以为2-10份，例如可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。其中，wt表示重量分数。可选的，水在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数可以为6-16份，例如，可以是6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。正硅酸四乙酯在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为0.1-1份，例如，可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。可选的，疏水处理剂在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为0.1-2份，例如，可以是0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3、1.5、1.7、2份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。无水乙醇在第三种用作防腐涂层的组合物中的质量份数为60-100份，例如，可以是60、65、70、75、80、85、90、95、100份中的任何一个数值，以及这些点值组成的范围值中的任何一个数值。

可选的，疏水处理剂为含氟丙烯酸树脂、烷基硅氧烷中的一种或一种以上的组合，提高了第三种用作防腐涂层的组合物的超疏水性能。

本公开实施例提供的第一种用作防腐涂层的组合物、第二种用作防腐涂层的组合物、第三种用作防腐涂层的组合物可以单独使用，可以任意两两组合，得到两层复合涂层，也可以与其他涂层的组合物一起使用，得到两层、三层或三层以上的复合涂层。

可选的，本公开实施例提供的防腐涂层，可以同时包括第一种用作防腐涂层的组合物、第二种用作防腐涂层的组合物、第三种用作防腐涂层的组合物。当防腐涂层同时具有前述的三层防腐涂层时，三层涂层共同作用，发挥其重防腐性能。首先，第三种用作防腐涂层的组合物发挥其超疏水性能，作为第一道防线，极大的减少了进入防腐涂层中的水滴、灰尘等腐蚀性物的数量；其次，第二种用作防腐涂层的组合物作为第二道防线，具有防腐性能，石墨烯与铝粉和/或锌粉形成杂化，延长了腐蚀性物质进入基体的路径，同时，铝粉和/或锌粉可以作为牺牲阳极与腐蚀性物质反应，且，第二种用作防腐涂层的组合物可以作为中间层，与第一种用作防腐涂层的组合物和第三种用作防腐涂层的组合物均具有较好的粘贴性能，提高了整个防腐涂层的一体性，防止了防腐涂层分层；最后，第三种用作防腐涂层的组合物作为最后一道防线，通过石墨烯与铝粉和/或锌粉形成的致密的杂化，延长了腐蚀性物质进入基体的路径，同时，铝粉和/或锌粉可以作为牺牲阳极与腐蚀性物质反应，且，第三种用作防腐涂层的组合物与基体的粘贴性能好，防止了整个涂层的脱落。

本公开实施例同时提供了第一种用作防腐涂层的组合物的制备方法，包括：将铝粉和/或锌粉、石墨烯加入惰性稀释剂中，经过超声分散后得到混合物，将树脂、固化剂、活性稀释剂、助剂与混合物混合，得到前述的第一种用作防腐涂层的组合物。此处的“树脂”还可称为“第一树脂”，“固化剂”还可称为“第一固化剂”、“混合物”还可称为“第一混合物”。

采用本公开实施例提供的方法制备得到的第一种用作防腐涂层的组合物，各组分混合均匀，提高了第一种用作防腐涂层的组合物的性能。

可选的，超声分散的时间为0.5-1h，提高了混合物的均匀性。可选的，采用机械搅拌的方式将第一树脂、第一固化剂、活性稀释剂、助剂和第一混合物进行混合，机械搅拌的时间为15-30min。

本公开实施例同时提供了第二种用作防腐涂层的组合物的制备方法：将铝粉和/或锌粉、石墨烯加入惰性稀释剂中，经过超声分散后得到混合物，将树脂、固化剂、活性稀释剂与混合物混合，得到如前述的第二种用作防腐涂层的组合物。此处的“树脂”还可称为“第二树脂”，“固化剂”还可称为“第二固化剂”、“混合物”还可称为“第二混合物”。

采用本公开实施例提供的方法制备得到的第二种用作防腐涂层的组合物，各组分混合均匀，提高了第二种用作防腐涂层的组合物的性能和其与其他涂层的粘贴性能。

可选的，第二树脂为氟碳树脂、聚氨酯树脂中的一种或一种以上。可选的，超声分散的时间为0.5-1h。可选的，采用机械搅拌的方式将第二树脂、第二固化剂、活性稀释剂第二混合物进行混合，机械搅拌的时间为15-30min。

本公开实施例同时提供了第三种用作防腐涂层的组合物的制备方法还包括：将纳米硅溶胶、35％wt氨水、水、正硅酸四乙酯、疏水处理剂、无水乙醇混合，机械搅拌，得到用于制备前述的第三种用作防腐涂层的组合物。可选的，该实施例中机械搅拌的时间为12-48h。采用本公开实施例提供的方法制备得到的第三种用作防腐涂层的组合物，各组分混合均匀，提高了第三种用作防腐涂层的组合物的性能和其与其他涂层的粘贴性能。

采用本公开实施例提供的防腐涂层在基体表面的涂覆方法包括：

S101，将基体表面清洗并烘干后，在基体表面涂覆第一种用作防腐涂层的组合物，涂覆完成后，常温放置5-10min，使第一种用作防腐涂层的组合物表面固化或半固化；

和/或，

S102，涂覆第二种用作防腐涂层的组合物，涂覆完成后，常温放置5-10min，使第二种用作防腐涂层的组合物表面固化或半固化；

和/或，

S103，涂覆第三种用作防腐涂层的组合物，涂覆完成后，置于60-80℃的烘箱中干燥固化4-6h，得到涂层。

本公开实施例提供的防腐涂层的涂覆方法简单、极易操作，适于大规模规模化生产，且对基体的损伤小，应用前景巨大。

涂覆有前述任一种防腐涂层的基体可经受1500h的中性盐雾试验。在1500h中性盐雾试验后，涂覆有重防腐涂层的基体表面的涂膜基本无变化，未出现鼓泡、裂痕、脱落、锈点及锈蚀现象，表现出较好的耐盐雾性能；而未经处理的基体表面出现了较多的锈点、蚀坑。

本公开实施例同时提供了涂覆有前述任一种涂层的构件，该构件的材质可以为金属单质或合金，例如换热器、铜管、钣金件等。此处的构件可以为前述的基体。

将本公开实施例提供的防腐涂层应用于换热器、铜管、钣金件等的表面，极大的提高了构件的防腐性能。

本公开实施例提供了一种包含有前述第一种用作防腐涂层的组合物的防腐涂层及其制备方法和应用。

以质量份数计，将0.5质量份铝粉和0.5质量份石墨烯先后加入到20质量份丙酮中，并置于超声清洗器中超声分散1h，得到第一混合物；将第一混合物加入到含有8质量份缩水甘油醚环氧树脂、4质量份甲苯二异氰酸酯、2质量份环氧丙烷邻甲苯基醚溶液及1质量份助剂中，连续机械搅拌20min得到第一种用作防腐涂层的组合物的混合液。

将本公开实施例得到的第一种用作防腐涂层的组合物的混合液涂覆于换热器表面，提高了换热器的防腐蚀效果。

将本实施例中的铝粉换成锌粉、选用前述的其他种类、质量份数的惰性稀释剂、第一树脂、第一固化剂、活性稀释剂和助剂得到的第一种用作防腐涂层的组合物，均具有与本实施例相同或类似的效果。

本公开实施例提供了一种包含有前述第一种用作防腐涂层的组合物和第二种用作防腐涂层的组合物的防腐涂层及其制备方法和应用。

以质量份数计，将0.1质量份铝粉和0.1质量份石墨烯先后加入到10质量份乙醇中，并置于超声清洗器中超声分散0.5h，得到第一混合物；将超声分散的第一混合物加入到含有3质量份环氧树脂、1.5质量份甲苯二异氰酸酯、0.5质量份邻甲苯基缩水甘油醚溶液及0.5质量份助剂中，连续机械搅拌15min得到第一种用作防腐涂层的组合物的混合液。

以质量份数计，将0.1质量份铝粉和0.1质量份的石墨烯先后加入到10质量份乙醇中，并置于超声清洗器中超声分散0.5h，得到第二混合物；将超声分散的第二混合物加入到含有50质量份氟碳树脂、1.5质量份甲苯二异氰酸酯及10质量份邻甲苯基缩水甘油醚中，连续机械搅拌15min得到第二种用作防腐涂层的组合物的混合液。

将本公开实施例得到的第一种用作防腐涂层的组合物的混合液和第二种用作防腐涂层的组合物的混合液依次涂覆于换热器表面，提高了换热器的防腐蚀效果，同时，第一种用作防腐涂层的组合物与第二种用作防腐涂层的组合物之间具有良好的粘贴性能，得到防腐涂层具有不易分层。

将本实施例中的铝粉换成锌粉、选用前述的其他种类、质量份数的惰性稀释剂、第一树脂、第二树脂、第一固化剂、第二固化剂、活性稀释剂和/或助剂得到的第一种用作防腐涂层的组合物和第二种用作防腐涂层的组合物，均具有与本实施例相同或类似的效果。

本公开实施例提供了一种包含有前述第一种用作防腐涂层的组合物、第二种用作防腐涂层的组合物和第三种用作防腐涂层的组合物的防腐涂层及其制备方法和应用。

以质量份数计，将0.2质量份铝粉和2质量份石墨烯先后加入到15质量份乙醇中，并置于超声清洗器中超声分散1h，得到第一混合物；将超声分散的第一混合物加入到含有10质量份环氧树脂、10质量份甲苯二异氰酸酯、3质量份邻甲苯基缩水甘油醚溶液及3质量份助剂中，连续机械搅拌30min得到第一种用作防腐涂层的组合物的混合液。

以质量份数计，将3质量份铝粉和3质量份的石墨烯先后加入到20质量份乙醇中，并置于超声清洗器中超声分散1h，得到第二混合物；将超声分散的第二混合物加入到含有100质量份氟碳树脂、10质量份甲苯二异氰酸酯及20质量份邻甲苯基缩水甘油醚中，连续机械搅拌30min得到第二种用作防腐涂层的组合物的混合液。

以质量份数计，将15质量份纳米硅溶胶、10质量份35％wt氨水、16质量份去离子水、1质量份正硅酸四乙酯、2质量份甲基三烷氧基硅烷分散于100质量份无水乙醇中，连续机械搅拌48h得到第三种用作防腐涂层的组合物的混合液。

将本公开实施例得到的第一种用作防腐涂层的组合物的混合液、第二种用作防腐涂层的组合物的混合液和第三种用作防腐涂层的组合物的混合液依次涂覆于换热器表面，对换热器进行防腐。

涂覆有本公开实施例的重防腐涂层的换热器具有以下效果：

1、可经受1500h的中性盐雾试验。表现为：在1500h中性盐雾试验后，涂覆有本实施例重防腐涂层的换热器翅片表面的涂层基本无变化，未出现鼓泡、裂痕、脱落、锈点及锈蚀现象，体现出较好的耐盐雾性能。

2、具有抗结露结霜性能。表现为：露滴难以在第三种用作防腐涂层的组合物表面形核、长大，从而推迟结露时间；由于第三种用作防腐涂层的组合物表面的低黏附性，凝结液滴易发生自驱弹跳脱落，使表面难以形成水膜和水桥；冷凝液滴的脱附减少结霜形核位点，延缓了表面结霜行为，同时表面的低黏附性使得霜层易整层脱附。

3、具有良好的重防腐性能。第三种用作防腐涂层的组合物的微纳复合结构截留的大量空气，可以大大减小腐蚀性物质与表面的接触面积、阻碍腐蚀性物质的渗透和扩散；第二种用作防腐涂层的组合物和第一种用作防腐涂层的组合物中添加的石墨烯可以形成致密片层结构，有效地阻隔和延长腐蚀物质等向基底渗透和扩散路径；第二种用作防腐涂层的组合物和第一种用作防腐涂层的组合物中添加的铝粉和/或锌粉作为牺牲阳极材料，可与腐蚀性介质反应，消耗腐蚀性物质。在三重机制的共同作用下，本公开实施例提供的重防腐涂层具有较大的重防腐性能。

将本实施例中的铝粉换成锌粉、选用前述的其他种类、质量份数的惰性稀释剂、第一树脂、第二树脂、第一固化剂、第二固化剂、活性稀释剂、助剂、疏水处理剂得到的第一种用作防腐涂层的组合物、第二种用作防腐涂层的组合物和第三种用作防腐涂层的组合物，均具有与本实施例相同或类似的效果。

本申请中记载的各组分的质量份数范围，不仅包括各个范围的两个端点值，还包括两个端点值之间的所有数值，以及两端点值之间的任意两数值组成的范围值。例如，第一种用作防腐涂层的组合物中包括质量份数为0.1-2的石墨烯，此处的0.1-2不仅包括两个端点值0.1、2，还包括0.1-2之间的所有数值，以及0.1-2之间的任何两数值(如1、1.5)组成的范围值(如1-1.5)。

Claims (6)

1.一种构件，其特征在于，所述构件的表面依次涂覆底层防腐涂层、粘接层防腐涂层和表层防腐涂层，所述表层防腐涂层涂覆于所述粘接层防腐涂层的表面，以质量份数计，所述表层防腐涂层的组合物包括：

纳米硅溶胶 1-15；

35%wt氨水 2-10；

水 6-16；

正硅酸四乙酯 0.1-1；

疏水处理剂 0.1-2；

无水乙醇 60-100；

其中，所述疏水处理剂为含氟丙烯酸树脂；

以质量份数计，所述粘接层防腐涂层的组合物包括：

石墨烯 0.1-3；

铝粉和/或锌粉 0.1-3；

惰性稀释剂 10-20；

氟碳树脂和/或聚氨酯树脂 50-100；

第二固化剂 1.5-10；

活性稀释剂 10-20；

以质量份数计，所述底层防腐涂层的组合物包括：

石墨烯 0.1-2；

铝粉和锌粉 0.1-2；

惰性稀释剂 10-20；

环氧树脂 3-10；

第一固化剂 1.5-10；

活性稀释剂 0.5-3；

助剂 0.5-3。

2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，

所述纳米硅溶胶的质量份数为3-7。

3.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，

所述底层防腐涂层组合物中的第一固化剂包括以下中的一个或多个：

脂肪族胺类化合物，异氰酸酯类化合物，聚酰胺类化合物。

4.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，

所述构件包括换热器、铜管或钣金件。

5.一种用作防腐涂层的组合物的制备方法，其特征在于，包括：

将纳米硅溶胶、35%wt氨水、水、正硅酸四乙酯、疏水处理剂、无水乙醇混合，搅拌，得到如权利要求1-4中任一项所述的构件上的表层防腐涂层的组合物。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

所述搅拌的时间为12-48h。