CN112341893A - 一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法，所述涂层包括以下重量组分：32～59份第一树脂、27～40份第二树脂、8～20份片状改性金属氧化物，所述第一树脂包括以下重量组分：5～8份十二碳二酸、3～5份甲基二乙醇胺、12～16份含氟树脂、1～10份微晶蜡、6～12份C5石油树脂、5～8份苯胺。本发明通过多所制涂层组分、制备工艺的设置，形成上下均具有片层结构的涂层，利于涂层对水分子和氧气等物质的阻隔，涂层氧化后变色，易于观察涂层受腐蚀情况，便于及时更换，组分所制片状产物，防止粉尘聚集造成涂层受损，所制涂层在具备耐水、耐候的同时具备抗冲击能力。

Description

一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及技术领域，具体为一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法。
背景技术存在着
在地球的地壳和海洋中，广泛存在着含量丰富的金属元素，通过人类文明的发展、科技的进步，由自然资源中提炼出了金属材料，它具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质，在人们生活中的应用极为普遍，且在现代工业中占据着重要地位。而在金属材料使用时，由于周边介质的影响，金属发生化学或电化学多相反应，将金属氧化，造成金属腐蚀，降低金属材料的各项性能，破坏几何形状，带来损失，其中铁制品的腐蚀最为常见，在实际应用中需要对金属材料进行防腐蚀处理，但现有的一些用于防腐蚀的涂层，对外界冲击的适应性较差，易造成脆裂，且耐磨性能不佳，受摩擦后易造成涂层的质量损失。因此，我们提出一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高耐磨抗腐蚀涂层，所述涂层包括以下重量组分：32～59份第一树脂、27～40份第二树脂、8～20份片状改性金属氧化物，
所述第一树脂包括以下重量组分：5～8份十二碳二酸、3～5份甲基二乙醇胺、12～16份含氟树脂、1～10份微晶蜡、6～12份C5石油树脂、5～8份苯胺，
所述第二树脂包括以下重量组分：5～8份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10～12份羟烷基淀粉、8～10份醋酸酯淀粉、3～7聚乙烯醇缩醛、1～3份助剂。
进一步的，所述助剂为聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯中的一种或两种混合。
进一步的，所述片状改性金属氧化物由以下组分制得：氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述片状改性金属氧化物由以下组分制得：氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述含氟树脂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟烯烃-乙烯基醚共聚物中的一种或多种。
一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一树脂的制备：取第一树脂中的物料分别混合，制得第一树脂；
(2)第二树脂的制备：取第二树脂中的物料分别混合，制得第二树脂；
(3)涂层的制备：取第一树脂、第二树脂共混，加入片状改性金属氧化物，涂布干燥后，制得涂层。
进一步的，所述步骤(1)包括以下步骤：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于80～90℃温度下恒温反应1～2h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于40～100℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2～3h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6～7h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，制得第一树脂。
进一步的，所述步骤(2)包括以下步骤：
取乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入助剂混合均匀，制得薄膜，置于-40～-20℃温度下恒温处理40～60min，机械破碎，再次冷冻2～5次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至65～75℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取30～50％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，制得第二树脂。
进一步的，所述步骤(3)中片状改性金属氧化物的制备工艺包括以下步骤：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于80～90℃温度下真空干燥10～16h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至60～80℃，高速剪切乳化18～25min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于80～95℃下干燥4～8h，重复3～6次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于75～85℃恒温处理1～2h，80～95℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于130～200℃，加热10～12h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，80～95℃恒温真空干燥6～7h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌24～30h，制得片状改性金属氧化物。
在上述技术方案中，第一树脂制备时，十二碳二酸与甲基二乙醇胺反应物制得有机醇胺盐，提高所制涂层的弹性，促进其抗冲击强度的提高，能够有效防止所制涂层脆裂；丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯在含氟树脂的溶液体系中聚合，提高含氟树脂的亲水性，促进所制第一树脂与第二树脂间的相容，提高所制涂层的耐候性、耐化学腐蚀能力，通过对第一树脂组分和制备工艺的设置，使得所制涂层具有弹性、具备耐候、耐化学腐蚀等性能，能够抵抗外界冲击带来的破坏，利于涂层的长期使用；
第二树脂制备时，羟烷基淀粉与醋酸淀粉共混，使得所制第二树脂能够具备较好成膜性能的同时，更易于与涂布基底进行附着，且经过超声处理后的淀粉具备抗性，不易在酶的作用下发生降解，提高所制涂层对外界的抗性；
在涂料进行使用，制备涂层时，受物料密度作用，第二树脂中组分乙烯-醋酸乙烯共聚物、助剂所制片状产物上浮，多个片状结构的交叠，形成片层结构，位于涂层的上表面，冷冻干燥产生的孔隙被第二树脂填充，阻隔氧气、水分子等物质的进入，提高所制涂层表面耐水性、耐腐蚀性，抗冲击、缓冲隔热，协同所制涂层的亲水性，赋予抗静电能力，防止粉尘聚集于涂层表面，在受摩擦时造成涂层受损；
由于所制涂层应用于黑色金属表面，氯化铁和氯化亚铁制得四氧化三铁，受物料密度影响和涂布基底的吸引，片状改性金属氧化物下降，多个片状结构的重叠，形成片层阻隔，增加氧气、水分子透过涂层的难度，在涂布基底和涂层受到氧化时，由于位置关系所制片状改性金属氧化物中首先被氧化，阻隔涂布基底与氧气、水的接触，从而达到防腐蚀效果，片状改性金属氧化物氧化后变色，由于第一树脂和第二树脂均具备较好的透明度，使用者可根据涂层局部或整体的颜色变化判断其受氧化、破损状况，便于及时更换涂层同时由于氯化铝所制氧化铝的掺杂，提高片状改性金属氧化物的致密性，防止涂布基底受到腐蚀；
且氯化铁和氯化亚铁制得四氧化三铁具有磁性，因磁场作用和涂层亲水性，能够防止涂层的表面结霜，影响所制涂层的耐磨性能和抗腐蚀性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的高耐磨抗腐蚀涂层及其制备方法，通过多所制涂层组分、制备工艺的设置，形成上下均具有片层结构的亲水涂层，形成双重阻隔，利于涂层对水分子和氧气等物质的阻隔，因片状改性金属氧化物氧化后变色，易于观察涂层受腐蚀情况，便于及时更换，避免涂布基底受损，乙烯-醋酸乙烯共聚物、助剂所制片状产物，赋予涂层抗静电性能，防止粉尘聚集造成涂层受损，第一树脂和第二树脂均具有弹性，所制涂层在具备耐水、耐候的同时具备抗冲击能力，使得所制涂层在实现耐磨、抗腐蚀性能的同时，提高抗冲击强度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例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
(1)制备涂料：
(a)第一树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于80℃温度下恒温反应1h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于40℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中5份十二碳二酸、3份甲基二乙醇胺、12份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、1份微晶蜡、6份C5石油树脂、5份苯胺，制得第一树脂；
(b)第二树脂的制备：
取5份乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯混合均匀，制得薄膜，置于-20℃温度下恒温处理40min，机械破碎，再次冷冻2次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至65℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取30％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，其中5份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10份羟烷基淀粉、8份醋酸酯淀粉、3份聚乙烯醇缩醛、1份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得第二树脂；
(c)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于80℃温度下真空干燥10h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为1：1：0.1，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至60℃，高速剪切乳化18min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于80℃下干燥4h，重复3次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于75℃恒温处理1h，80℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于130℃，加热10h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，80℃恒温真空干燥6h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌24h，制得片状改性金属氧化物；
(d)涂料的制备：取32份第一树脂、27份第二树脂共混，加入8份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
实施例2
(1)制备涂料：
(a)第一树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于85℃温度下恒温反应1.5h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于70℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2.5h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6.5h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中6份十二碳二酸、4份甲基二乙醇胺、14份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、5份微晶蜡、9份C5石油树脂、6份苯胺，制得第一树脂；
(b)第二树脂的制备：
取6份乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯混合均匀，制得薄膜，置于-30℃温度下恒温处理50min，机械破碎，再次冷冻3次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至70℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取40％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，其中6份乙烯-醋酸乙烯共聚物、11份羟烷基淀粉、9份醋酸酯淀粉、5份聚乙烯醇缩醛、2份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得第二树脂；
(c)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于85℃温度下真空干燥13h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为1.5：1：1，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至70℃，高速剪切乳化21min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于87℃下干燥6h，重复4次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于80℃恒温处理1.5h，87℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于165℃，加热11h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，87℃恒温真空干燥6.5h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌27h，制得片状改性金属氧化物；
(d)涂料的制备：取45份第一树脂、33份第二树脂共混，加入14份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
实施例3
(1)制备涂料：
(a)第一树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于90℃温度下恒温反应2h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于100℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌3h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌7h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中8份十二碳二酸、5份甲基二乙醇胺、16份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、10份微晶蜡、12份C5石油树脂、8份苯胺，制得第一树脂；
(b)第二树脂的制备：
取8份乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯混合均匀，制得薄膜，置于-40℃温度下恒温处理60min，机械破碎，再次冷冻5次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至75℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取50％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，其中8份乙烯-醋酸乙烯共聚物、12份羟烷基淀粉、10份醋酸酯淀粉、7份聚乙烯醇缩醛、3份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得第二树脂；
(c)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于90℃温度下真空干燥16h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为2：1：2，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至80℃，高速剪切乳化25min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于95℃下干燥8h，重复6次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于85℃恒温处理2h，95℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于200℃，加热12h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，95℃恒温真空干燥7h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌30h，制得片状改性金属氧化物；
(d)涂料的制备：取59份第一树脂、40份第二树脂共混，加入20份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
对比例1
(1)制备涂料：
(a)第一树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于85℃温度下恒温反应1.5h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于70℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2.5h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6.5h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中6份十二碳二酸、4份甲基二乙醇胺、14份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、5份微晶蜡、9份C5石油树脂、6份苯胺，制得第一树脂；
(b)第二树脂的制备：
取6份乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯混合均匀，制得薄膜，置于-30℃温度下恒温处理50min，机械破碎，再次冷冻3次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至70℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取40％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，其中6份乙烯-醋酸乙烯共聚物、11份羟烷基淀粉、9份醋酸酯淀粉、5份聚乙烯醇缩醛、2份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得第二树脂；
(c)涂料的制备：取45份第一树脂、33份第二树脂共混，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
对比例2
(1)制备涂料：
(a)树脂的制备：
取6份乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯混合均匀，制得薄膜，置于-30℃温度下恒温处理50min，机械破碎，再次冷冻3次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至70℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取40％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，其中6份乙烯-醋酸乙烯共聚物、11份羟烷基淀粉、9份醋酸酯淀粉、5份聚乙烯醇缩醛、2份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得树脂；
(b)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于85℃温度下真空干燥13h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为1.5：1：1，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至70℃，高速剪切乳化21min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于87℃下干燥6h，重复4次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于80℃恒温处理1.5h，87℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于165℃，加热11h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，87℃恒温真空干燥6.5h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌27h，制得片状改性金属氧化物；
(c)涂料的制备：取33份树脂共混，加入14份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
对比例3
(1)制备涂料：
(a)树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于85℃温度下恒温反应1.5h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于70℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2.5h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6.5h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中6份十二碳二酸、4份甲基二乙醇胺、14份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、5份微晶蜡、9份C5石油树脂、6份苯胺，制得树脂；
(b)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于85℃温度下真空干燥13h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为1.5：1：1，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至70℃，高速剪切乳化21min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于87℃下干燥6h，重复4次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于80℃恒温处理1.5h，87℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于165℃，加热11h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，87℃恒温真空干燥6.5h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌27h，制得片状改性金属氧化物；
(c)涂料的制备：取45份树脂加入14份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
对比例4
(1)制备涂料：
(a)第一树脂的制备：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于85℃温度下恒温反应1.5h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于70℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2.5h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6.5h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，其中6份十二碳二酸、4份甲基二乙醇胺、14份氟烯烃-乙烯基醚共聚物、5份微晶蜡、9份C5石油树脂、6份苯胺，制得第一树脂；
(b)第二树脂的制备：
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至70℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取40％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯充分混合，其中6份乙烯-醋酸乙烯共聚物、11份羟烷基淀粉、9份醋酸酯淀粉、5份聚乙烯醇缩醛、2份聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯，制得第二树脂；
(c)片状改性金属氧化物的制备：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于85℃温度下真空干燥13h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为1.5：1：1，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至70℃，高速剪切乳化21min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面，置于87℃下干燥6h，重复4次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于80℃恒温处理1.5h，87℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于165℃，加热11h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，87℃恒温真空干燥6.5h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌27h，制得片状改性金属氧化物；
(d)涂料的制备：取45份第一树脂、33份第二树脂共混，加入14份片状改性金属氧化物，制得涂料；
(2)制备涂层：取涂料对待涂布基底进行涂布，干燥后形成涂层。
实验
取实施例1-3、对比例1-4中得到的涂层和常规防锈涂层，其中常规防锈涂层中的组分包括：水、乙烯-醋酸乙烯共聚物、CMC增稠剂、防腐防锈助剂、有机硅消泡剂、聚乙烯醇缩醛类粘合剂，制得试样，其中试样涂布于同一牌号、批次的铁合金表面，且涂布环境相同，分别对其抗冲击强度、耐磨性能和抗腐蚀性能、结霜情况进行检测并记录检测结果：
其中，耐磨性能以旋转摩擦橡胶轮法进行测试，取1000圈后试样的质量损耗为耐磨性能指标；
抗腐蚀性能以试样在中性盐雾试验、百格测试中的实验结果为依据，取实验现象为技术指标，其中盐雾试验的实验条件为35℃，使用试剂为5％氯化钠溶液，实验时间为48h；
盐雾实验现象的外观评级分别为：0级——无腐蚀：表面无明显可见变化，1级——微量腐蚀：存在1～5个直径小于1mm的锈点，2级——轻微腐蚀：存在较多直径小于1mm的锈点且腐蚀面积小于10％，3级——轻度腐蚀：存在直径1～10mm的锈点且腐蚀面积为10～40％，4级——中度腐蚀：存在较多直径1～10mm的锈点且腐蚀面积为40～60％；
百格测试等级分别为：5B——切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥落；4B——在切口的相交处有小片剥落，划格区内实际破损不超过5％；3B——切口的边缘和/或相交处有被剥落，其面积大于5％，但不到15％；2B——沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落，及/或者部分格子被整片剥落，被剥落的面积超过15％，但不到35％；1B——切口边缘大片剥落/或者一些方格部分或全部剥落，其面积大于划格区的35％，但不超过65％；
结霜实验的实验条件为温度-8℃，湿度RH＝40％。
Figure BDA0002820930740000131
Figure BDA0002820930740000141
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的涂层、对比例1-4中得到的涂层和常规防锈涂层形成对比，检测结果可知；
1、实施例1-3中得到的涂层和常规防锈涂层相比，其抗冲击强度数据提高，质量损耗数据下降，实验现象较好，且结霜表现为晶粒稀疏、结构松散，常规防锈涂层中的晶粒紧密，为无规则片状交叠，这充分说明了本发明所制涂层实现了对耐磨性能和抗腐蚀性能、抗结霜性能的提升；
2、对比例1-4中得到的涂层和实施例2中得到的涂层相比，对比例1未添加第二树脂中的片状改性金属氧化物，其抗冲击强度数据、外观评级变化明显，且结霜情况明显由实施例表现趋向于常规防锈涂层；
对比例2未添加实施例2中第一树脂，其抗冲击强度数据、质量损耗数据下降，外观评级、百格测试等级发生变化，结霜情况较实施例表现稍弱；
对比例3未添加实施例2中第二树脂，且添加了第二树脂中的片状改性金属氧化物，抗冲击强度数据、质量损耗数据下降，外观评级、百格测试等级发生变化，结霜情况较实施例表现稍弱；
对比例4中第一树脂中的片状产物组分的处理工艺不同，其抗冲击强度数据变化不明显、质量损耗数据明显下降，外观评级发生变化，结霜情况较实施例表现稍弱；
对比例1-4所制涂层的抗冲击强度数据、质量损耗数据、实验现象、百格测试等级各有变化，且结霜情况明显由实施例表现趋向于常规防锈涂层，可知本发明中对组分的改性和制备工艺会对涂层的耐磨性能和抗腐蚀性能、抗结霜性能带来影响，且影响是积极的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高耐磨抗腐蚀涂层，其特征在于，所述涂层包括以下重量组分：32～59份第一树脂、27～40份第二树脂、8～20份片状改性金属氧化物，
所述第一树脂包括以下重量组分：5～8份十二碳二酸、3～5份甲基二乙醇胺、12～16份含氟树脂、1～10份微晶蜡、6～12份C5石油树脂、5～8份苯胺，
所述第二树脂包括以下重量组分：5～8份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10～12份羟烷基淀粉、8～10份醋酸酯淀粉、3～7聚乙烯醇缩醛、1～3份助剂。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层，其特征在于：所述助剂为聚二甲基硅氧烷、甘油硬脂酸酯中的一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层，其特征在于：所述片状改性金属氧化物由以下组分制得：氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求3所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层，其特征在于：所述氯化铁、氯化亚铁、氯化铝的摩尔比为(1～2)：1：(0.1～2)。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层，其特征在于：所述含氟树脂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟烯烃-乙烯基醚共聚物中的一种或多种。
6.一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)第一树脂的制备：取第一树脂中的物料分别混合，制得第一树脂；
(2)第二树脂的制备：取第二树脂中的物料分别混合，制得第二树脂；
(3)涂层的制备：取第一树脂、第二树脂共混，加入片状改性金属氧化物，涂布干燥后，制得涂层。
7.根据权利要求6所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：
取十二烷基苯磺酸钠，加入去离子水室温搅拌溶解，制得十二烷基苯磺酸钠溶液；
取含氟树脂溶于溶剂，分别加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠溶液混合均匀后，进行超声处理，加入过硫酸铵水溶液，置于80～90℃温度下恒温反应1～2h，制得含氟树脂溶液；
取十二碳二酸，加入甲基二乙醇胺，置于40～100℃温度下充分反应，加入含氟树脂溶液均匀混合，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，缓慢加入苯胺，搅拌2～3h，滴加过硫酸铵水溶液，搅拌6～7h充分反应，加入微晶蜡、C5石油树脂混合均匀，制得第一树脂。
8.根据权利要求6所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：
取乙烯-醋酸乙烯共聚物，加入对二甲苯加热溶解，加入助剂混合均匀，制得薄膜，置于-40～-20℃温度下恒温处理40～60min，机械破碎，再次冷冻2～5次，取出清洗干燥，制得片状产物；
取羟烷基淀粉，加入去离子水充分搅拌至溶解，升温至65～75℃，加入醋酸酯淀粉进行充分搅拌，冷却至室温，制得淀粉溶液；取30～50％的淀粉溶液超声处理，与剩余淀粉溶液共混后，分别加入聚乙烯醇缩醛的醇溶液、片状产物充分混合，制得第二树脂。
9.根据权利要求6所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中片状改性金属氧化物的制备工艺包括以下步骤：
所述步骤(1)中片状改性金属氧化物的制备工艺包括以下步骤：
取玻璃作为基板，在其表面涂布尼龙6，置于80～90℃温度下真空干燥10～16h，重复三次，制得剥离层；
取氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，加入去离子水，制得盐溶液；
取氯化铁制得饱和溶液，滴加于沸腾的蒸馏水中，制得氯化铁胶体；加入十二烷基苯磺酸钠、甲苯，在氮气氛围中进行充分混合，升温至60～80℃，高速剪切乳化18～25min，制得乳液；
在氮气氛围中，取上述乳液涂布于剥离层表面并进行干燥，重复3～6次后，向其表面持续喷涂氢氧化钠水溶液，于75～85℃恒温处理1～2h，80～95℃真空恒温干燥后，将剥离层从基板上剥离，取溶剂将剥离层溶解，取产物置于130～200℃，加热10～12h，利用去离子水和无水乙醇进行清洗，80～95℃恒温真空干燥6～7h，制得片状金属氧化物；
取片状金属氧化物A，加入4-氰基丁酸溶液，搅拌24～30h，制得片状改性金属氧化物。
10.根据权利要求9所述的一种高耐磨抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于：所述乳液涂布于剥离层表面后的干燥工艺为：80～95℃下干燥4～8h。
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