CN112876925A - 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法 - Google Patents

一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112876925A
CN112876925A CN202110267740.1A CN202110267740A CN112876925A CN 112876925 A CN112876925 A CN 112876925A CN 202110267740 A CN202110267740 A CN 202110267740A CN 112876925 A CN112876925 A CN 112876925A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistant
temperature
low
graphene oxide
filler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110267740.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112876925B (zh
Inventor
马骏
张兰河
孙冬
魏可刚
刘楠
黄彬
张海丰
杨世东
朱遂一
王雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonghua Power Supply Co Of State Grid Jilinsheng Electric Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
Northeast Electric Power University
Original Assignee
Tonghua Power Supply Co Of State Grid Jilinsheng Electric Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
Northeast Dianli University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tonghua Power Supply Co Of State Grid Jilinsheng Electric Power Supply Co, State Grid Corp of China SGCC, Northeast Dianli University filed Critical Tonghua Power Supply Co Of State Grid Jilinsheng Electric Power Supply Co
Priority to CN202110267740.1A priority Critical patent/CN112876925B/zh
Publication of CN112876925A publication Critical patent/CN112876925A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112876925B publication Critical patent/CN112876925B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明提供一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法。采用丙烯酸树脂乳液作为主要成膜物质，利用环氧氨解反应将聚醚胺共价接枝至氧化石墨烯表面制备新型填料，再将制备的新型填料与石英粉加入丙烯酸树脂乳液中制备抗拉伸防腐涂料。其优点在于，利用聚醚胺改善了氧化石墨烯易断裂的问题，将还原氧化石墨烯/聚醚胺纳米填料和600目的石英粉均匀地分散于丙烯酸树脂乳液中，提高了防腐涂料的抗拉伸能力和耐低温能力。

Description

一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法
技术领域
本发明属于防腐材料制备技术领域，具体涉及到一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法及其应用。
背景技术
在现有技术中，东北地区工厂的设备、管道常常处于昼夜温差较大的环境中，尤其在冬季低温环境下，设备和管道会因热胀冷缩原因造成微小变形，金属表面的涂料表层极易开裂产生裂纹和缝隙，腐蚀介质进入缝隙腐蚀金属材料基体，从而造成设备和管道的损坏。因此，有必要开发一种耐低温抗拉伸的防腐涂料。
通常采用单一成分或者简单成分组合的涂料进行金属防腐。例如，常用的单组份丙烯酸水性涂料，主要依靠水分的自然挥发成膜，这种涂料的透明度高、附着力强、抗划伤性好，但施工过程中对温度、湿度的要求高，漆膜的实干时间长，成型漆膜的致密性差，硬度低；单组分聚氨酯防水涂料防腐性能优良，施工方便，是近年来受到市场欢迎的防水涂料之一，但是单组分聚氨酯防水涂料的化学稳定性差，容易出现裂纹。与单组份涂料相比，双组份丙烯酸树脂涂料是在单组份涂料的基础上加入了固化剂，形成了网络结构的漆膜，大大提高了漆膜的性能，但这种涂料表面张力大，存在闪锈、稳定性差等缺陷，难以在潮湿寒冷的条件下达到抗拉伸效果。多组分水性聚氨酯涂料是在水性环氧树脂中添加了聚氨酯和亲水溶剂，水性聚氨酯涂料具有优良的机械性能和耐化学品性，但是耐候性差，低温的防腐效果不好。环氧树脂是常用的耐低温涂料之一，具备优良的电绝缘性、稳定性和抗化学品性，但是韧性低、抗冲击能力差，易产生裂纹。因此，现有技术有待于更进一步地改进和发展。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提供一种防腐性能稳定优异、抗拉伸效果好、使用寿命长的耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法。
实现本发明目的之一采用的技术方案是，一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声分散时间为30~120min，得到单层或多层氧化石墨烯水溶液；将1~10mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于80mL二甲基甲酰胺中，再加入80mg NaOH固体和100ml0.01~1wt%氧化石墨烯的水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃下回流搅拌，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜，并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于10ml13.5mol/L丙酮中，通过搅拌形成均匀的黑色分散液，再将黑色分散液加入至100ml丙烯酸树脂乳液中，通过机械搅拌得到还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料；
根据还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料的体积，加入不同目数不同质量的石英粉，通过超声和机械搅拌使石英粉均匀分布于防腐涂料中；再加入规定比例的成膜助剂和耐低温试剂端羟基聚丁二烯，超声混匀，制备不同填料掺杂量的抗拉伸防腐涂料。
上述方案中，
步骤（1）中环氧氨解反应的回流搅拌时间为3~36h。
步骤（2）中采用的石英粉目数为325~1200目，石英粉与还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料质量比为1:0.1~1:0.5。
步骤（2）中端羟基聚丁二烯填料与成膜助剂质量比为1:0.1~1:0.5。
步骤（2）中抗拉伸防腐涂料的超声混匀时间为5~60min，还原氧化石墨烯/聚醚胺和石英粉填料掺杂量为0.1~10wt%。
步骤（2）中所述的成膜助剂是指固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂或防沉剂中一种或混合；固化剂与消泡剂的质量比3:1，固化剂与分散剂的质量比2:1，固化剂与防腐剂的质量比1:1，固化剂与防沉剂的质量比1:1，固化剂与耐低温试剂的质量比4:1，填料与成膜助剂的质量比为1:0.1~1:0.5。
步骤（2）中成膜助剂与耐低温试剂的质量比4:1。
成膜助剂是指固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂等中的一种或混合。
聚醚胺具有保光性、高强度、高韧性。
氧化石墨烯含有大量活泼的含氧基团，通过环氧氨解反应将聚醚胺共价接枝到氧化石墨烯表面，形成高韧性、抗拉伸的片层结构填料。
抗拉伸防腐涂料是一种绿色环保防腐涂料，经过填料掺杂后的涂料物理阻隔性好、使用寿命长、抗拉能力强。此外，涂料制备过程中无有毒物质产生，这对施工人员和自然环境的危害大大降低。
以3.5%NaCl溶液作为腐蚀介质，Q235钢板作为保护目标，将制备的耐低温抗拉伸防腐涂料通过自动涂膜机涂敷在Q235钢板表面，室温自然固化后，浸没在3.5% NaCl溶液中，再将钢板置于-20℃到20℃的环境下，分析Q235钢板的腐蚀情况和拉伸强度。
氧化石墨烯片层之间附着大量的含氧官能团，具有交差错列的层状结构，比表面积大，但是氧化石墨烯的抗拉伸能力差。聚醚胺用来改性氧化石墨烯，通过环氧氨解反应形成复合材料，以达到提高涂料韧性的目的。首先将氧化石墨烯和聚醚胺进行共价接枝复合制备新型填料，再将制备的新型填料与不同目数石英粉加入丙烯酸树脂乳液中制备绿色环保、性能优异、成本低的氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂耐低温抗拉伸防腐涂料。不同目数的石英粉会提高防腐涂料的拉伸强度，石英粉在界面上与环氧基团形成较大的范德华力，有利于石英粉与环氧树脂之间的应力传递，提高了承担载荷的能力，从而得到断裂延伸率和拉伸强度余量较大的防腐涂料。丙烯酸树脂的官能团与新型填料的官能团反应形成网状结构，提高了涂料的稳定性、耐候性和保护度。同时，涂料中加入端羟基聚丁二烯，力学性能良好，补强系抗张强度可达200kg/cm2，伸长560%，可以大大增加涂料的耐低温性和机械性能，因此可将其制成耐寒的涂料。
在利用环氧氨解反应将聚醚胺共价接枝到氧化石墨烯表面制备还原氧化石墨烯/聚醚胺新型填料的基础上，采用物料填充法制备还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料；再将石英粉均匀掺杂到涂料中，从而获得还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂耐低温抗拉伸防腐涂料的技术方案。
本发明优点是：1、端羟基聚丁二烯和丙烯酸树脂结合，具有耐低温。2、还原氧化石墨烯/聚醚胺、石英粉和丙烯酸树脂结合，具有抗拉伸。3、还原氧化石墨烯/聚醚胺和丙烯酸树脂结合，具有防腐功能。4、该方法绿色环保、安全低毒、操作简便、成本低廉。5、制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料尺寸规整、形貌平滑完整；制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂抗拉伸防腐涂料的防腐性能稳定优异、抗拉伸效果好、使用寿命长。涂层保护效率为90%以上，高于丙烯酸树脂防腐涂料（75.16%）。
附图说明
图1是还原氧化石墨烯/聚醚胺填料的扫描电镜图。
图2是还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料的扫描电镜图。
图3是耐低温抗拉伸防腐涂料的直观形貌。
图4是制备耐低温抗拉伸防腐涂料工艺流程。
具体实施方式
参见图1－4，下述实例中的鳞片石墨由青岛天盛达石墨有限公司生产，丙烯酸树脂乳液由广州文嘉化工有限公司生产，聚醚胺由阿拉丁试剂（上海）有限公司生产，石英粉由广东源磊粉体有限公司生产。钢板涂层面积为50mm×25mm。
实施例1：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声30min，得到0.01wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将1mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在温度100℃回流搅拌3h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为10%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分散于涂料体系中，再加入与涂料体积比为1:0.1的325目石英粉，同时加入与填料质量比为1:0.1的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声5min，制成填料掺杂量为0.1wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
本发明是提出一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，在环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料的基础上，将填料与石英粉均匀掺杂到丙烯酸树脂涂料中，得到还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂耐低温抗拉伸防腐涂料，该方法绿色环保、安全低毒、操作简便、成本低廉。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例2：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声40min，得到0.05wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将2mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在温度100℃下回流搅拌6h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为10%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分散于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.1的600目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.1的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声10min，制成填料掺杂量为0.5wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例3：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声50min，得到0.1wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将3mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃温度下回流搅拌9h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为15%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.1的800目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.3的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声15min，制成填料掺杂量为1wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例4：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声60min，得到0.2wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将4mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在温度100℃下回流搅拌12h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺彻底洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为15%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分散于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.1的1200目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.4的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声20min，制成填料掺杂量为2wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声、和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例5：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声70min，得到0.3wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将5mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃温度下回流搅拌18h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为20%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.2的600目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声25min，制成填料掺杂量为3wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例6：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声80min，得到0.5wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将6mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在温度100℃下回流搅拌24h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为20%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.3的600目的石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声30min，制成填料掺杂量为4wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例7：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声90min，得到0.7wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将7mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯的水溶液，在氮气保护下，混合物在温度100℃下回流搅拌30h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为25%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.4的600目的石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声40min，制成填料掺杂量为5wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例8：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声100min，得到0.9wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将8mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气的保护下，混合物在100℃温度下回流搅拌36h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺彻底洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺质量分数为25%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.5的600目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声45min，制成填料掺杂量为6wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例9：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声110min，得到1wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将9mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃温度下回流搅拌24h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺彻底洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为30%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.3的600目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声50min，制成填料掺杂量为7wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实施例10：一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声120min，得到1wt%的单层或多层氧化石墨烯水溶液，将10mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于装有80mL二甲基甲酰胺的烧瓶中，再分别加入80mgNaOH固体和氧化石墨烯的水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃温度下回流搅拌24h，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜并用二甲基甲酰胺彻底洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料，其中聚醚胺的质量分数为30%。
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于涂料体系中，再加入与涂料体积比例为1:0.3的600目石英粉，同时加入与填料质量比例为1:0.5的成膜助剂（固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防沉剂、耐低温试剂等），超声60min，制成填料掺杂量为10wt%的耐低温抗拉伸防腐涂料。
以上所述耐低温抗拉伸防腐涂料是在丙烯酸树脂乳液的基础上，利用超声和机械搅拌等方法将纳米填料掺杂到丙烯酸树脂体系中。本发明所选用的氧化石墨规格尺寸≥352目。
实验例1
以3.5%NaCl溶液作为腐蚀介质，将制备的氧化石墨烯/聚异氰酸酯/丙烯酸树脂荧光防腐涂料通过自动涂膜机（JFA-Ⅱ，天津永利达材料试验机有限公司）涂敷在Q235钢板上，室温自然固化后，将其浸没在3.5% NaCl溶液中，再放置于-20℃到20℃的低温环境中，采用电化学工作站（PARSTAT 3000A-DX，美国普林斯顿公司）测试其保护效率。
最佳实验条件：见实施例6。为了考察荧光防腐涂料的防腐效果，进行了电化学工作站测试，测试结果表明：涂料浸泡10天加速腐蚀，再放置-20℃低温环境中10天，拉伸强度为1.6MPa（高于丙烯酸树脂防腐涂料的1MPa），涂层保护效率为91.02%，高于丙烯酸树脂防腐涂料（75.16%）。
图1为还原氧化石墨烯/聚醚胺填料的扫描电镜图，新型填料具有褶皱或折叠形貌，形成了致密的层状结构。
图2为还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料的扫描电镜图，掺杂了石英粉和新型填料的防腐涂料粘连性加强，石英粉使涂层间空隙减少，拉伸强度增强，减少空鼓、开裂、剥落。
图2为还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料的扫描电镜图，掺杂了石英粉和新型填料的防腐涂料粘连性加强，石英粉使涂层间空隙减少，拉伸强度增强，减少空鼓、开裂、剥落。
实验例2
以3.5%NaCl溶液作为腐蚀介质，将实施例1－10制备的氧化石墨烯/聚异氰酸酯/丙烯酸树脂荧光防腐涂料通过自动涂膜机（JFA-Ⅱ，天津永利达材料试验机有限公司）涂敷在Q235钢板上，室温自然固化后，将其浸没在3.5% NaCl溶液中，再放置于-20℃到20℃的低温环境中，采用电化学工作站（PARSTAT 3000A-DX，美国普林斯顿公司）测试其保护效率。
为了考察荧光防腐涂料的防腐效果，进行了电化学工作站测试，实施例1－10涂料测试结果表明：涂料浸泡10天加速腐蚀，再放置-20℃低温环境中10天，拉伸强度、涂层保护效率列表如下，高于丙烯酸树脂防腐涂料（75.16%）。
按上面实施例得到涂层进行性能实验，实验结果见表1。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
上面描述，只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制。

Claims (7)

1.一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：
（1）通过环氧氨解反应制备还原氧化石墨烯/聚醚胺填料
通过超声将2g氧化石墨均匀分散于去离子水中，超声分散时间为30~120min，得到单层或多层氧化石墨烯水溶液；将1~10mmol不同平均分子量的聚醚胺溶于80mL二甲基甲酰胺中，再加入80mg NaOH固体和100ml0.01~1wt%氧化石墨烯的水溶液，在氮气保护下，混合物在100℃下回流搅拌，反应结束，冷却到室温后，混合物通过0.22μm滤膜，并用二甲基甲酰胺洗涤除去杂质，制成还原氧化石墨烯/聚醚胺填料；
（2）采用物料填充法制备耐低温抗拉伸防腐涂料
通过超声和机械搅拌将步骤（1）制备的还原氧化石墨烯/聚醚胺填料均匀分布于10ml13.5mol/L丙酮中，通过搅拌形成均匀的黑色分散液，再将黑色分散液加入至100ml丙烯酸树脂乳液中，通过机械搅拌得到还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料；
根据还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料的体积，加入不同目数不同质量的石英粉，通过超声和机械搅拌使石英粉均匀分布于防腐涂料中；再加入规定比例的成膜助剂和耐低温试剂端羟基聚丁二烯，超声混匀，制备不同填料掺杂量的抗拉伸防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中环氧氨解反应的回流搅拌时间为3~36h。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中采用的石英粉目数为325~1200目，石英粉与还原氧化石墨烯/聚醚胺/丙烯酸树脂防腐涂料质量比为1:0.1~1:0.5。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中端羟基聚丁二烯填料与成膜助剂质量比为1:0.1~1:0.5。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中抗拉伸防腐涂料的超声混匀时间为5~60min，还原氧化石墨烯/聚醚胺和石英粉填料掺杂量为0.1~10wt%。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的成膜助剂是指固化剂、消泡剂、分散剂、防腐剂或防沉剂中一种或混合；固化剂与消泡剂的质量比3:1，固化剂与分散剂的质量比2:1，固化剂与防腐剂的质量比1:1，固化剂与防沉剂的质量比1:1，固化剂与耐低温试剂的质量比4:1，填料与成膜助剂的质量比为1:0.1~1:0.5。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中成膜助剂与耐低温试剂的质量比4:1。
CN202110267740.1A 2021-03-11 2021-03-11 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法 Active CN112876925B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110267740.1A CN112876925B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110267740.1A CN112876925B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112876925A true CN112876925A (zh) 2021-06-01
CN112876925B CN112876925B (zh) 2022-06-07

Family

ID=76042566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110267740.1A Active CN112876925B (zh) 2021-03-11 2021-03-11 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112876925B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116200067A (zh) * 2023-02-13 2023-06-02 山东京博装备制造安装有限公司 一种用于覆土储罐防腐涂料的石墨烯填料及制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140050869A1 (en) * 2011-08-29 2014-02-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous-based coating composition containing hydroxy-terminated polybutadiene
CN107903755A (zh) * 2017-12-26 2018-04-13 海安常州大学高新技术研发中心 一种氧化石墨烯改性水性丙烯酸防腐涂料的制备方法
CN108129934A (zh) * 2017-12-11 2018-06-08 四川蜀羊防水材料有限公司 一种水性抗静电丙烯酸酯防水涂料及其制备方法
CN111978771A (zh) * 2019-05-21 2020-11-24 中车唐山机车车辆有限公司 一种改性氧化石墨烯、其制备方法、包含其的防腐涂料及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140050869A1 (en) * 2011-08-29 2014-02-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous-based coating composition containing hydroxy-terminated polybutadiene
CN108129934A (zh) * 2017-12-11 2018-06-08 四川蜀羊防水材料有限公司 一种水性抗静电丙烯酸酯防水涂料及其制备方法
CN107903755A (zh) * 2017-12-26 2018-04-13 海安常州大学高新技术研发中心 一种氧化石墨烯改性水性丙烯酸防腐涂料的制备方法
CN111978771A (zh) * 2019-05-21 2020-11-24 中车唐山机车车辆有限公司 一种改性氧化石墨烯、其制备方法、包含其的防腐涂料及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王志春: "氧化石墨烯的功能化制备及其极低添加量下对环氧树脂复合体系增强和增韧的研究", 《塑料工业》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116200067A (zh) * 2023-02-13 2023-06-02 山东京博装备制造安装有限公司 一种用于覆土储罐防腐涂料的石墨烯填料及制备工艺
CN116200067B (zh) * 2023-02-13 2024-03-29 山东京博装备制造安装有限公司 一种用于覆土储罐防腐涂料的石墨烯填料及制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN112876925B (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105419437A (zh) 一种石墨烯改性配套防腐涂层及其制备和应用
CN110330862B (zh) 一种低表面能水性环氧防腐涂料及其制备与应用
CN107353773A (zh) 一种含有石墨烯的水性环氧防腐涂料及其制备方法及应用
CN110054965B (zh) 改性氧化石墨烯共固化水性环氧树脂涂料及其制备方法
CN113755036B (zh) 一种改性氧化石墨烯、水性防腐涂料及其制备方法
CN108624195B (zh) 一种g-C3N4-G/水性环氧复合涂料的制备方法
CN105820717A (zh) 一种韧性耐高温环氧粉末涂料
CN112375459B (zh) 一种高耐蚀、强附着力的石墨烯/水性环氧富锌涂料及其制备方法
CN112876925B (zh) 一种耐低温抗拉伸防腐涂料的制备方法
CN115044279B (zh) 二维聚多巴胺增强水性环氧复合防腐涂料及其制法与应用
CN112745723A (zh) 一种水性氟碳树脂重防腐涂料及制备方法
CN115093769A (zh) 一种有机抗氢渗透的涂料及其制备方法和应用
CN111454642B (zh) 一种氧化石墨烯-聚乙烯吡咯烷酮水性复合防腐涂料的制备方法
CN116463046B (zh) 一种具有自修复性能的功能化碳点聚氨酯脲复合海洋防腐涂料及其制备方法
CN107815218B (zh) 一种制备高分散性石墨烯防腐涂料的方法
CN115093768B (zh) 一种无溶剂改性环氧防腐涂层及其制备方法和应用
CN115044286B (zh) 一种防腐蚀抗紫外线涂料及其制备方法
Meng et al. A novel anticorrosive performance coating through introducing epoxidized hydroxyl terminated polybutadiene
CN112940574A (zh) 一种荧光防腐涂料及其制备方法
CN115160915A (zh) 一种高固体可全船使用的防腐底漆
CN114686082A (zh) 一种用于管道修复的耐腐蚀聚脲涂料及其制备方法
CN114561140A (zh) 一种静电屏蔽石墨烯防腐材料及其制备方法
CN113881311A (zh) 一种水性双组分环氧防腐涂料及其制备方法
CN111978828A (zh) 一种羟基磷灰石纳米片复合防腐涂料、其制备方法与应用
CN118480306B (zh) 压力容器用特种防爆耐腐蚀防护材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Chu Jianwei

Inventor after: Zhu Suiyi

Inventor after: Wang Lei

Inventor after: Ma Jun

Inventor after: Zhang Lanhe

Inventor after: Sun Dong

Inventor after: Wei Kegang

Inventor after: Liu Nan

Inventor after: Huang Bin

Inventor after: Zhang Haifeng

Inventor after: Yang Shidong

Inventor before: Ma Jun

Inventor before: Wang Lei

Inventor before: Zhang Lanhe

Inventor before: Sun Dong

Inventor before: Wei Kegang

Inventor before: Liu Nan

Inventor before: Huang Bin

Inventor before: Zhang Haifeng

Inventor before: Yang Shidong

Inventor before: Zhu Suiyi

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant