CN112552797A - 一种防腐涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防腐涂料的制备方法。本发明首先以4‑羟乙基吡啶、二乙烯基苯作为基础原料，通过引发剂的作用，进行聚合，形成了多孔隙高性能聚合物，以此作为载体，再利用二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷形成的混合单体B，利用水解，进行聚合，并且与聚合物内部进行混合交联，形成多维度颗粒，随后通过加入氟钛酸钠、氯铑酸钠的辅助剂，利用硼氢化钠的作用，加金属钛、铑置换出来，依附在颗粒的多维空间内部，进一步增加了耐腐蚀性能，最后通过桐油酰胺的作用，对颗粒进行改性，提高了对颗粒的分散性，在使用过程中，可以使其均匀分散，提高在膜的表面的排布，进一步提高了耐腐蚀性能。

Description

一种防腐涂料的制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防腐涂料的制备方法。
背景技术
金属腐蚀是指因受水、氧、离子等腐蚀介质穿透影响，在金属表面产生电化学腐蚀的导致金属属性发生变化的一种现象。虽然冶炼中会添加缓蚀剂，但是金属仍保留很强的活泼性。因此，金属腐蚀是金属从活泼到稳定一个自发化学反应过程。
虽说中国古代的人们就利用天然的树脂来装饰和保护器具，但随着钢材、铸铁等金属材料的广泛应用。防腐涂料隔绝腐蚀介质穿透，防止金属形成电化学腐蚀。因此，金属防腐涂料已成为一门新材料学科。
随着环保法律法规的日益完善，人们对绿色环保，低能耗涂料需求也逐步增长。对水性防腐涂料提出更新的要求。而水性涂料的配方复杂，通常含有各种类型的助剂，这些助剂通常会影响到涂料的性能，特别是影响涂料的耐水性和耐化学品性。目前，涂料配方中这些助剂，颜填料与成膜物质之间相互作用的机理还没有彻底被认识，开发难度较大。而且，防腐涂料对涂膜的性能要求通常较高，因此水性防腐涂料的开发难度系数较大，发展较为缓慢。随着涂料原材料合成技术和更多高新科技分析仪器设备应用涂料、涂膜的分析和研究中来，人们对水性防腐涂料的认识和防腐机理得到进一步加深。
水性防腐涂料的防腐机理主要是利用涂料配方中活性防锈颜料及钝化剂，与金属表面有害活泼物质反发生螯合反应生成一层稳定的覆盖膜，覆盖膜起阻隔和保护金属作用。水性防腐涂料配方设计，防锈颜料的筛选是涂层长期防腐保证。总之，水性防腐涂料不仅要有阻隔已经产生锈蚀的钢铁表面进一步锈蚀功能，同时要有在未锈蚀的钢铁表面上形成致密的涂膜，阻隔氧和水气作用，然而目前水性防腐涂料机械性低、耐水性不好等不足因素，限制其使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前水性防腐涂料机械性低、耐水性不好的问题，提供一种防腐涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取120～150份乙酸乙酯、50～55份混合单体A、45～50份水、20～25份混合单体B、20～30份硼氢化钠溶液、6～8份辅助剂、2～4份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温，预热，加入引发剂，升温，搅拌反应，冷却，静置；
（3）待静置结束后，加入水、硼氢化钠溶液及辅助剂，升温，搅拌，冷却，出料，抽滤，洗涤，干燥，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及乙醇溶液按质量比6:3:5～8进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取130~140份去离子水、20~30份环氧树脂、10~16份干燥物、50~60份分散物、4~7份聚苯胺、2~5份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
优选地，所述混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:8～11混合而成。
优选地，所述混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:3～5混合而成。
优选地，所述辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
优选地，所述步骤（3）中桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:5～8进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化，70～75℃下，反应，得到桐油酰胺。
优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明首先 作为基础原料，通过引发剂的作用，进行聚合，形成了多孔隙高性能聚合物，以此作为载体，再利用二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷形成的混合单体B，利用水解，进行聚合，并且与聚合物内部进行混合交联，形成多维度颗粒，一是增加了耐水性能，二是提高了颗粒的附着力，增加了涂料的耐腐蚀性能，而且可以有效提高其力学性能，随后通过加入氟钛酸钠、氯铑酸钠的辅助剂，利用硼氢化钠的作用，加金属钛、铑置换出来，依附在颗粒的多维空间内部，进一步增加了耐腐蚀性能，最后通过桐油酰胺的作用，对颗粒进行改性，提高了对颗粒的分散性，在使用过程中，可以使其均匀分散，提高在膜的表面的排布，进一步提高了耐腐蚀性能。
具体实施方式
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:8～11混合而成。
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:3～5混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:5～8进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化，70～75℃下，反应，得到桐油酰胺。
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取120～150份乙酸乙酯、50～55份混合单体A、45～50份水、20～25份混合单体B、20～30份硼氢化钠溶液、6～8份辅助剂、2～4份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温至80～85℃，预热30min，加入引发剂，升温至110～120℃，搅拌反应25～30h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至90～95℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:5～8进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取130~140份去离子水、20~30份环氧树脂、10~16份干燥物、50~60份分散物、4~7份聚苯胺、2~5份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
实施例1
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6: 11混合而成。
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6: 5混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6: 8进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化、温度75℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取150份乙酸乙酯、55份混合单体A、50份水、25份混合单体B、30份硼氢化钠溶液、8份辅助剂、4份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温至85℃，预热30min，加入引发剂，升温至120℃，搅拌反应30h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至95℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3: 8进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取140份去离子水、30份环氧树脂、16份干燥物、60份分散物、7份聚苯胺、5份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
实施例2
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:9混合而成。
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:4混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:7进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化、温度为73℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取140份乙酸乙酯、53份混合单体A、48份水、23份混合单体B、25份硼氢化钠溶液、7份辅助剂、3份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温至83℃，预热30min，加入引发剂，升温至115℃，搅拌反应28h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至93℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:7进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取135份去离子水、25份环氧树脂、13份干燥物、55份分散物、6份聚苯胺、4份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
实施例3
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:8混合而成。
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:3混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:5进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化，70℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取120份乙酸乙酯、50份混合单体A、45份水、20份混合单体B、20份硼氢化钠溶液、6份辅助剂、2份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温至80℃，预热30min，加入引发剂，升温至110℃，搅拌反应25h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至90℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:5进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取130份去离子水、20份环氧树脂、10份干燥物、50份分散物、4份聚苯胺、2份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
对比例1
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:4混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:7进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化、温度为73℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取140份乙酸乙酯、48份水、23份混合单体B、25份硼氢化钠溶液、7份辅助剂、3份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体B放入反应其中，升温至83℃，预热30min，加入引发剂，升温至115℃，搅拌反应28h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至93℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:7进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取135份去离子水、25份环氧树脂、13份干燥物、55份分散物、6份聚苯胺、4份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
对比例2
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:9混合而成。
辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:7进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化、温度为73℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取140份乙酸乙酯、53份混合单体A、48份水、25份硼氢化钠溶液、7份辅助剂、3份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A放入反应其中，升温至83℃，预热30min，加入引发剂，升温至115℃，搅拌反应28h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液及辅助剂，升温至93℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:7进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取135份去离子水、25份环氧树脂、13份干燥物、55份分散物、6份聚苯胺、4份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
对比例3
混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:9混合而成。
混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:4混合而成。
桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:7进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化、温度为73℃下，反应3h，得到桐油酰胺。
引发剂为偶氮二异丁腈。
一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取140份乙酸乙酯、53份混合单体A、48份水、23份混合单体B、25份硼氢化钠溶液、3份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温至83℃，预热30min，加入引发剂，升温至115℃，搅拌反应28h，冷却至室温，静置2h；
（3）待静置结束后，加入水、0.8mol/L硼氢化钠溶液，升温至93℃，搅拌35h，冷却至室温，出料，抽滤，丙酮洗涤滤渣，干燥，粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及1.2mol/L乙醇溶液按质量比6:3:7进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取135份去离子水、25份环氧树脂、13份干燥物、55份分散物、6份聚苯胺、4份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
将实施例和对比例中的防腐涂料通过常规喷涂的方式在预先准备好的测试试验件表面进行均匀喷涂成膜，然后再进行一定温度条件下的固化成型，使喷涂的石墨烯型防腐涂料最终固化成防腐涂层，使喷涂的防腐涂层的厚度控制在25~30μm，进行如下检测：
附着力、抗冲击力分别按照《GB/T9286—1998 漆膜的划格试验》《GB/T1732—93漆膜耐冲击测定方法》的相关标准要求进行测试；耐水性试验参照《GB/T 1733—1993 漆膜耐水性测定法》的相关标准要求进行测试，检测结果如下表：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
附着力 1 1 1 2 2 1
耐冲击性能/cm 110 120 110 80 90 100
附着力（耐水性） 1 1 1 3 3 2
综上所述，本发明制备的防腐涂料取得了较好的效果。

Claims (6)

1.一种防腐涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取120～150份乙酸乙酯、50～55份混合单体A、45～50份水、20～25份混合单体B、20～30份硼氢化钠溶液、6～8份辅助剂、2～4份引发剂；
（2）首先将乙酸乙酯、混合单体A、混合单体B放入反应其中，升温，预热，加入引发剂，升温，搅拌反应，冷却，静置；
（3）待静置结束后，加入水、硼氢化钠溶液及辅助剂，升温，搅拌，冷却，出料，抽滤，洗涤，干燥，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、桐油酰胺及乙醇溶液按质量比6:3:5～8进行球磨，冷冻干燥，收集干燥物；
（4）按重量份数计，取130~140份去离子水、20~30份环氧树脂、10~16份干燥物、50~60份分散物、4~7份聚苯胺、2~5份三乙烯四胺，搅拌混合，得防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述混合单体A为4-羟乙基吡啶、二乙烯基苯按质量比6:8～11混合而成。
3.根据权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述混合单体B为将二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷按质量比6:3～5混合而成。
4.根据权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述辅助剂为氟钛酸钠、氯铑酸钠按质量比20:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中桐油酰胺的制备为将桐油、乙二醇按按质量比6:5～8进行混合，在桐油质量3％的甲醇钠的催化，70～75℃下，反应，得到桐油酰胺。
6.根据权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
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