CN113527932A - 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113527932A CN113527932A CN202110909672.4A CN202110909672A CN113527932A CN 113527932 A CN113527932 A CN 113527932A CN 202110909672 A CN202110909672 A CN 202110909672A CN 113527932 A CN113527932 A CN 113527932A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perovskite
- ionic liquid
- carbon material
- agent
- alkyd resin
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims abstract description 72
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 83
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 78
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 41
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- -1 tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VGUWZCUCNQXGBU-UHFFFAOYSA-N 3-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-5-nitro-1h-indole Chemical compound C1CN(C)CCN1CC1=CNC2=CC=C([N+]([O-])=O)C=C12 VGUWZCUCNQXGBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- HBAGRTDVSXKKDO-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)manganese lanthanum(3+) Chemical compound [La+3].[La+3].[O-][Mn]([O-])(=O)=O.[O-][Mn]([O-])(=O)=O.[O-][Mn]([O-])(=O)=O HBAGRTDVSXKKDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N methyl 2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-[2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-(2-methoxy-2-oxoethyl)amino]ethyl]amino]acetate Chemical compound C=1C=CC=C(OC(C)=O)C=1CN(CC(=O)OC)CCN(CC(=O)OC)CC1=CC=CC=C1OC(C)=O OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004693 imidazolium salts Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 7
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001688 coating polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 150000007519 polyprotic acids Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTMRRSWNXVJMBA-UHFFFAOYSA-L 2,2-diethylpropanedioate Chemical compound CCC(CC)(C([O-])=O)C([O-])=O LTMRRSWNXVJMBA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UDSFAEKRVUSQDD-UHFFFAOYSA-N Dimethyl adipate Chemical compound COC(=O)CCCCC(=O)OC UDSFAEKRVUSQDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUXOBHXGJLMRAB-UHFFFAOYSA-N Dimethyl succinate Chemical compound COC(=O)CCC(=O)OC MUXOBHXGJLMRAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- OUWSNHWQZPEFEX-UHFFFAOYSA-N diethyl glutarate Chemical compound CCOC(=O)CCCC(=O)OCC OUWSNHWQZPEFEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical class OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTDYIOOONNVFMA-UHFFFAOYSA-N dimethyl pentanedioate Chemical compound COC(=O)CCCC(=O)OC XTDYIOOONNVFMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000001053 orange pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 description 1
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
- 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
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
-
- 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
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- 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
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
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)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种离子液体‑钙钛矿‑碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用，属于涂料技术领域。该水性环保防腐涂料包含：至少一种作为成膜物质水性醇酸树脂；离子液体‑钙钛矿‑碳材料复合物；颜填料；至少一种添加剂，该添加剂选自成膜助剂、水性分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂及固化剂；和溶剂。该涂料不仅保持了水性醇酸树脂涂料的基本性能，硬度好，成膜强度高，附着力好，不易起皮，同时具有较好的自干性，满足了目前涂料使用的要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，更具体地说，涉及一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用。
背景技术
水性涂料是指用水作溶剂或作分散介质的涂料，与传统涂料相比，水性涂料大大降低了挥发性有机物(VOC)的排放，降低了涂料生产、运输及施工、使用过程中对环境、施工人员的伤害，同时还具有成本低的优点。随着人们健康和环保意识的增强，使用水性涂料替代传统溶剂型涂料是大势所趋。
水性醇酸树脂通常是在油性醇酸树脂的基础上，在分子链上引入足够的羟基、羧基、氨基等亲水基团，控制其酸值与分子量，从而得到可溶于水的醇酸树脂，是目前醇酸树脂发展的主要方向。与传统溶剂型醇酸树脂相比，水性醇酸树脂大大减少了有机溶剂的使用，具有环保且节约资源的优点。此外，水性醇酸树脂产品还具有颜色浅、保光保色性能好等特点，可用于配制各种浅色油漆。
水性醇酸树脂由于用水作溶剂或分散介质，其生产和施工安全，降低了爆炸和火灾的危险，施工设备可用水冲洗，每吨涂料可节约400kg的有机溶剂，VOC含量大大降低；同时通过调整配方可以合成出单组分自干烘干型及双组分室温干燥型体系，总之，水性化是醇酸树脂涂料的重要发展方向之一。但是水性醇酸树脂涂料的缺点是由于水的蒸发点较高，涂料的干性较差，极大地影响水性醇酸树脂涂料的应用，例如公开号CN109971322A的专利公开了一种水溶性醇酸磁漆，该漆由醇酸树脂、颜料、阻燃填料、水性助剂和水组成，采用水性醇酸树脂降低了VOC的含量，但是涂料的干性依然较差，无法满足使用的要求。
为了解决上述的问题，经检索，专利文献公开号CN106366881A的专利公开了一种水性快干低VOC醇酸涂料的制备方法，该工艺过程选用自制快干型醇酸树脂，含量达99％以上。公开号CN103756548A的专利公开了一种水性高固含涂料及其制备方法，选用高玻璃化温度，低成膜温度的乳液作为成膜物质，保证了漆膜的快干性。公开号CN103436147A的专利公开了一种低VOC醇酸树脂涂料，该涂料中加入了G-568型催干剂。
虽然目前该领域的研究在不断持续，但是亟待提出一种新思路来改善水性环保防腐涂料的干性问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有水性醇酸树脂涂料干性较差的问题，本发明的目的是提供一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，有效地提高涂料的干性，以满足涂料使用的要求。
本发明的另一目的是提供了一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的制备方法，步骤衔接有序，简单易操作。
本发明的另一目的是提供了一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料在钢结构防腐方面的应用，提高钢结构的耐腐蚀性能，此外，在墙体上的应用，可以保持墙体自然干燥，预防墙体发霉。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，包含：
至少一种作为成膜物质的水性醇酸树脂；
离子液体-钙钛矿-碳材料复合物；
颜填料；
至少一种添加剂，该添加剂选自成膜助剂、水性分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂及固化剂；
和溶剂。
对于在涂敷时的加工，快干是必要的，因为它允许涂敷的基材进一步更快速地加工。
于本发明一种可能的实施方式中，所述水性醇酸树脂为丙烯酸改性水性醇酸树脂、环氧树脂改性水性醇酸树脂和/或氨基甲酸酯改性水性醇酸树脂，其中质量份数为10～30份。
于本发明一种可能的实施方式中，所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物中的离子液体的阳离子选自由咪唑鎓、吡啶鎓或铵，阴离子选自由氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸氢根、乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根、三氟甲磺酸根或双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺；钙钛矿为锰酸镧钙钛矿、锰掺杂钙钛矿、钨掺杂钙钛矿、铌掺杂钙钛矿和锆掺杂钙钛矿中的一种或一种以上，其中质量份数为2～10份。
于本发明一种可能的实施方式中，所述颜填料为钛白粉、有机膨润土、重金晶石粉(硫酸钡)和白炭黑中的一种或一种以上，其中质量份数为5～20份。
于本发明一种可能的实施方式中，所述添加剂的质量份数分别为：成膜助剂5～15份；分散剂1～2份；消泡剂0.2～0.8份；活性稀释剂0.1～0.5份；流平剂1～5份；固化剂0～20份。
于本发明一种可能的实施方式中，所述成膜助剂包括乙二醇丁醚醇酸脂、二元酸二甲酯类成膜助剂或二元酸二乙酯类成膜助剂；所述分散剂为自熔性分散剂；所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、无机硅类消泡剂或聚醚消泡剂；所述活性稀释剂包括聚丙烯酸类、酯类、醚类活性稀释剂；所述流平剂包括丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；所述固化剂包括脂肪族多元胺类固化剂或脂肪胺加成物类固化剂。
于本发明一种可能的实施方式中，所述碳材料选自碳球(富勒烯、纳米球、碳微珠或(空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球))、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨炔、活性炭、多孔碳和石墨中的一种或多种。
本发明还提供了一种水性环保防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将离子液体-钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到离子液体-钙钛矿-碳材料浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和钛白粉混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到水性环保防腐涂料。
于本发明一种可能的实施方式中，所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中12-24h，取出150-200℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.01-0.02：0.7-0.8：1。
离子液体最大的受热温度(熔点)一般不超过200℃，因此干燥温度不超过200℃，同时采用激光烧结，烧结温度控制在1000℃左右，由于离子液体头部吸附于钙钛矿的孔隙中，尾部暴露在外侧且激光烧结的时间一般在20-30s，时间短，离子液体基本不会融化，相较采用高温马沸炉烧结，最终得到的涂料效果较好。
本发明还提供了一种水性环保防腐涂料在钢结构、墙体上的应用。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明的水性环保防腐涂料，不仅保持了水性醇酸树脂涂料的基本性能，硬度好，成膜强度高，附着力好，不易起皮，同时与相类似的组分聚氨酯涂料组合物相比，本发明的涂料组合物呈现加速的干燥，满足了目前涂料使用的要求。
附图说明
图1示意性地展示出了实施例1的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的涂刷图样；
图2示意性地展示出了实施例2的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的涂刷图样；
图3示意性地展示出了实施例3的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的涂刷图样；
图4示意性地展示出了实施例4的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的涂刷图样；
图5为示意性地展示出了对比例1的涂料的涂刷图样；
图6为示意性地展示出了对比例2的涂料的涂刷图样；
图7为示意性地展示出了对比例3的涂料的涂刷图样。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
以下实施例中使用的离子液体、水性醇酸树脂、钙钛矿、碳材料、成膜助剂、水性分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂及固化剂若无特殊说明，均由市场购买得到。
尽管阐述本发明广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中列出的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地包含必然由它们各自测试测量中存在的标准偏差产生的某些误差。
本水性环保防腐涂料在钢结构防腐方面的应用，提高钢结构的耐腐蚀性能，此外，在墙体上的应用，可以保持墙体自然干燥，预防墙体发霉。所述水性环保防腐涂料包含：至少一种作为成膜物质的水性醇酸树脂；离子液体-钙钛矿-碳材料复合物；颜填料；至少一种添加剂，该添加剂选自成膜助剂、水性分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂及固化剂；和溶剂。
(1)成膜物质的水性醇酸树脂
“成膜物质”是指在去除组合物中存在的任何稀释剂或载体后或在固化后能够在基材的至少水平表面上形成连续膜的物质。本文中的水性醇酸树脂为成膜物质，可以在钢结构、墙体上等物体上干燥后形成层状保护膜。本文中的水性醇酸树脂为丙烯酸改性水性醇酸树脂、环氧树脂改性水性醇酸树脂和/或氨基甲酸酯改性水性醇酸树脂，其中：
A)丙烯酸改性水性醇酸树脂：主要通过(1)丙烯酸及酯类单体在醇酸上接枝；(2)丙烯酸及酯类单体在引发剂存在下引发聚合得到含羧基丙烯酸低聚物，然后该低聚物代替部分多元酸与多元醇、多元酸羧聚合得到丙烯酸改性水性醇酸树脂，不仅能够改善树脂的水解稳定性还能提高水性醇酸树脂的干性，如专利CN102675653A公开了丙烯酸改性的水性醇酸。
B)环氧树脂改性水性醇酸树脂：主要通过可在水性醇酸树脂分子链端上引入环氧基团，改性后的水性醇酸树脂硬度、干性等性能可得到相应改善，如专利CN101838389A披露了环氧树脂改性的水性醇酸树脂。
C)氨基甲酸酯改性水性醇酸树脂：聚氨酯含有一定数量的脲键和氨基甲酯键，如专利CN1554689A披露了氨基甲酸酯改性水性醇酸树脂或聚氨酯改性水性醇酸树脂。
虽然上述的改性的水性醇酸树脂可以弥补醇酸树脂在干性、耐化学品性上的不足，但是仍然无法满足使用的要求，因此还需要对其配合使用，水性醇酸树脂的最佳质量份数为10～30份。
(2)溶剂
本文中所述的水性醇酸树脂为水分散性的，水分散性的树脂是在有或者没有另外的水溶性溶剂的情况下溶解、部分溶解和/或分散在一定量的水中的聚合物(树脂)。溶液可以为基本上100％水，溶液还可以为50％水和50％助溶剂，60％水和40％助溶剂，70％水和30％助溶剂，80％水和20％助溶剂，或90％水和10％助溶剂。合适的助溶剂包括，例如，二醇醚、二醇醚酯、醇、醚醇、N-甲基吡咯烷酮和/或它们的混合物。在某些应用中，可以通过实际的使用要求，可能期望限制助溶剂的量。因此溶剂的最佳质量份数为2～10份。
(3)离子液体-钙钛矿-碳材料复合物
本文中的离子液体-钙钛矿-碳材料复合物中的离子液体的阳离子选自由咪唑鎓、吡啶鎓或铵，阴离子选自由氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸氢根、乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根根或三氟甲磺酸；钙钛矿为锰酸镧钙钛矿、锰掺杂钙钛矿、钨掺杂钙钛矿、铌掺杂钙钛矿或锆掺杂钙钛矿，需要说明的是锰酸镧钙钛矿、锰掺杂钙钛矿、钨掺杂钙钛矿、铌掺杂钙钛矿和锆掺杂钙钛矿均由实验室按照现有技术公开高温合成得到，以期获得高比表面积(比表面积≥100m2/g)的钙钛矿粉体。本发明的所述碳材料选自碳球(富勒烯、纳米球、碳微珠或(空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球))、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨炔、活性炭、多孔碳和石墨中的一种或多种。
本文中所述的离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将实验室获得的高比表面积钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中12-24h，取出150-200℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.01-0.02：0.7-0.8：1。
离子液体最大的受热温度(熔点)一般不超过200℃，因此在干燥温度不超过200℃，同时采用激光烧结，烧结温度控制在1000℃左右，由于离子液体吸附于钙钛矿的孔隙中，且激光烧结的时间一般在20-30s，时间短，离子液体基本不会融化，相较采用高温马沸炉烧结，最终得到的涂料效果较好。
本文中的涂料充分利用了离子液体的以下作用：1)具有疏水性能；2)降低了涂料聚合物的玻璃化转变温度，有研究表明涂料聚合物的玻璃化转变温度为-18℃，与不添加离子液体相比(17℃)，有效降低了涂料的成膜温度，利于涂料的快干；3)具有较低蒸气压，不易挥发，成膜后分散于涂膜中，有助于提高涂膜的热稳定性。但是由于离子液体本身的疏水性，无法有效的在水系中分散，本发明通过添加碳材料，尤其是石墨烯具有很好的分散性以及亲水性，吸附有离子液体的多孔纳米钙钛矿可以分散于碳材料的片层或者孔隙之间，具有良好的分散性，同时碳材料可以和水性醇酸树脂进行复合，使得其具有较好的粘附力和成膜性，从而极大地提高了复合涂料的总体性能；此外，本发明的发明人通过大量的试验，得出离子液体吸附于多孔纳米钙钛矿上，较为稳定，有效地避免了对石墨烯等碳材料的改性。
因此，吸附有离子液体的多孔纳米钙钛矿，一方面可以作为涂层的填料，增强涂膜的机械性能；另一方面吸附离子液体的钙钛矿局部疏水，可以抑制水渗入涂膜中，从而由里至外的快速干燥，解决了水性环保防腐涂料干燥慢的问题，加快了涂料干燥速度，满足施工需要。
需要进一步说明的是：本发明的发明人通过还研究发现，钙钛矿富含氧空穴，有利于吸附金属表面的氧，从而延缓金属腐蚀，提高涂料的抗老化性能；此外，发明人在实验过程还发现，本发明的涂料可以阻止环境中的明水进入墙体，保护墙体结构不被侵蚀，有效地预防墙体发霉、脱落以及水蒸气压力导致的防水层粘结力下降、起皮等现象发生。在本发明中，离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的最佳质量份数为2～10份。
(4)颜填料
本发明的颜填料为钛白粉、有机膨润土、重金晶石粉(硫酸钡)和白炭黑。所述钛白粉的平均粒径优选为10～200nm。在本发明中，所述钛白粉的作用为改善涂料的物化性能，增强化学稳定性，以至提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光、耐候性，增强漆膜的机械强度和附着力。在本发明中，颜填料的最佳质量份数为5～20份。
(5)成膜助剂
本发明的成膜助剂包括乙二醇丁醚醇酸脂、二元酸二甲酯类成膜助剂或二元酸二乙酯类成膜助剂。所述二元酸二甲酯类成膜助剂优选包括己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和戊二酸二甲酯中的至少一种；所述二元酸二乙酯类成膜助剂优选包括丙二酸二乙酯和戊二酸二乙酯中的至少一种。在本发明中，所述成膜助剂能够促进高分子化合物的塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，使涂料能在较广泛施工温度范围内成膜。在本发明中，成膜助剂最佳质量份数为5～15份。
(6)分散剂
本发明的分散剂为自熔性分散剂；优选为德国毕克公司生产的BYK101、BYK161或BYK163型号的分散剂，或埃夫卡公司生产的Efka5044型号的分散剂。在本发明中，分散剂的最佳质量份数为1～2份。
(7)消泡剂
本发明的所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、无机硅类消泡剂或聚醚消泡剂；在本发明中，所述消泡剂通过表面张力的降低使薄层破裂，或形成单分子膜，使其附着力降低，易于薄层破裂，从而起到消泡、抑泡的作用，而上述消泡剂具有消泡速度快、抑泡时间长的优点。在本发明中，消泡剂的最佳质量份数为0.2～0.8份。
(8)活性稀释剂
本发明的所述活性稀释剂包括聚丙烯酸类活性稀释剂，优选来源于Western公司的SRA-15型号的聚丙烯酸类活性稀释剂。在本发明中，所述活性稀释剂替代了有机溶剂，使得涂料不需要使用有机溶剂，在固化过程中，可参与醇酸树脂的固化反应，成为醇酸树脂固化物的一部分，具有环境友好的优势。在本发明中，活性稀释剂的最佳质量份数为0.1～0.5份。
(9)流平剂
本发明的所述流平剂包括丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；在本发明中，所述流平剂有助于得到平整、光滑、均匀的涂膜。在本发明中，上述流平剂不仅可以促进涂膜的流动和流平，还不会影响涂膜的层间附着力，并且还有消泡的作用。在本发明中，流平剂的最佳质量份数为1～5份。
(10)固化剂
本发明的所述固化剂包括脂肪族多元胺类固化剂或脂肪胺加成物类固化剂。固化剂的添加质量分数为0～20份，考虑水性醇酸树脂本身的固化性能较好，可以在不添加固化剂的前提下，实现固化；同时也可以考虑添加固化剂，最佳的添加量为20份。在本发明中，上述固化剂与醇酸树脂有很好的混溶性，且固化后的醇酸树脂耐候性优良。
实施例1
本实施例的离子液体-钙钛矿-石墨烯掺杂水性环保防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将5份离子液体-钙钛矿-石墨烯复合物、5份成膜助剂、1份分散剂、0.2份消泡剂、0.1份活性稀释剂、1份流平剂和5份水混合，得到离子液体-钙钛矿-石墨烯浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-石墨烯浆料、10份水性醇酸树脂和5份钛白粉混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和2份固化剂混合，得到离子液体-钙钛矿-石墨烯掺杂水性环保防腐涂料。
其中：所述离子液体-钙钛矿-石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末超声浸泡至离子液体中24h，取出200℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级石墨烯混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-石墨烯复合物，离子液体、钙钛矿与石墨烯三者的质量比为0.01：0.7：1。
如图1所示的，本实施例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈白色，外观平整。
实施例2
本实施例的水性环保防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将离子液体-钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到离子液体-钙钛矿-碳材料浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和有机膨润土(外加红色颜料)混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到水性环保防腐涂料。
其中：所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中18h，取出200℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.02：0.8：1。
如图2所示的，本实施例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈大红色，外观平整。
实施例3
本实施例的水性环保防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将离子液体-钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到离子液体-钙钛矿-碳材料浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和重金晶石粉(外加橙色颜料)混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到水性环保防腐涂料。
其中：所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中12h，取出150℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.01：0.8：1。
如图3所示的，本实施例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈橙色，外观平整。
实施例4
本实施例的水性环保防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
将离子液体-钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到离子液体-钙钛矿-碳材料浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和重金晶石粉(外加蓝色颜料)混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到水性环保防腐涂料。
其中：所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中12h，取出150℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.01：0.8：1。
如图4所示的，本实施例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈蓝色，外观平整。
对比例1
该对比例与实施例1基本相同，不同之处在于复合物不含有碳材料(石墨烯)。
将离子液体-钙钛矿复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到离子液体-钙钛矿浆料；
将所述离子液体-钙钛矿浆料、水性醇酸树脂和钛白粉混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到离子液体-钙钛矿掺杂水性环保防腐涂料。
如图5所示的，本对比例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈白色，外观较为平整，但表面干性较差，且涂层有部分起皮，附着力较差。
对比例2
该对比例与实施例2基本相同，不同之处在于复合物不含有离子液体。
将钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和水混合，得到钙钛矿-碳材料浆料；
将所述钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和有机膨润土(外加红色颜料)混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到钙钛矿掺杂水性环保防腐涂料。
如图6所示的，本对比例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈大红色，可以看出，涂层的边缘及中间存在起皮，同时对干性时间进行记录，
对比例3
该对比例与实施例1基本相同，不同之处在于不添加离子液体-钙钛矿-碳材料复合物。
将成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂、水、水性醇酸树脂和有机膨润土(外加红色颜料)混合，得到预制涂料；将所述预制涂料和固化剂混合，得到钙钛矿掺杂水性环保防腐涂料。
如图7所示的，本对比例得到的涂料涂覆在样板上，表面整体呈大红色，外观较为平整。
测试上述水性醇酸树脂涂料的性能，结果见下表1：
本发明提供的水性醇酸树脂涂料利用离子液体-钙钛矿-碳材料复合物制备得到的水性醇酸树脂涂料，表干时间缩短0.5-1.5h，实干时间缩短4-10h，有效地突破传统水性涂料干性差的技术难题，进一步减少VOC排放。
此外，对上述的实施例1～4的刷板进行附着性试验，使用了通过将水性环保防腐涂料组合物喷气涂装于金属板基材、使其干燥(100℃×10分钟)而在金属板基材上形成了固化涂膜的供试体。然后，对于该供试体，按照划格法进行检验：手握划格仪，均匀施力在实干的漆膜表面，所有划割都必须划透至底材表面，形成网格图；用毛刷沿对角线前后轻轻刷几次，根据涂层剥落结果显示，实施例1～4的刷板涂层切割边缘平滑，无脱落，可以达到附着力0级标准，符合国家相关标准要求。
本发明的涂料不仅要满足上述的性能要求，同时还要满足国家标准(HG/T 4759-2014)的要求，按照国家标准(HG/T 4759-2014)测试实施例1～4和对比例1～3所得防腐涂料的耐水性、耐碱性、耐盐雾性和抗冲击性，结果如表2所示。
以上说明是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能确定本发明具体实施只局限于以上说明。在本发明所述技术领域的普通技术员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，其包含：
至少一种作为成膜物质的水性醇酸树脂；
离子液体-钙钛矿-碳材料复合物；
颜填料；
至少一种添加剂，该添加剂选自成膜助剂、水性分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂及固化剂；
和溶剂。
2.根据权利要求1所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，所述水性醇酸树脂为丙烯酸改性醇酸树脂、环氧树脂改性醇酸树脂和/或氨基甲酸酯改性醇酸树脂，其中质量份数为10～30份。
3.根据权利要求2所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物中的离子液体的阳离子选自由咪唑鎓、吡啶鎓或铵，阴离子选自由氯离子、溴离子、碘离子、硝酸根、硫酸氢根、乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根、三氟甲磺酸根或双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺；钙钛矿为锰酸镧钙钛矿、锰掺杂钙钛矿、钨掺杂钙钛矿、铌掺杂钙钛矿和锆掺杂钙钛矿中的一种或一种以上，其中质量份数为2～10份。
4.根据权利要求3所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，所述颜填料为钛白粉、有机膨润土、重金晶石粉和白炭黑中的一种或一种以上，其中质量份数为5～20份。
5.根据权利要求4所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，所述添加剂的质量份数分别为：
成膜助剂5～15份；
分散剂1～2份；
消泡剂0.2～0.8份；
活性稀释剂0.1～0.5份；
流平剂1～5份；
固化剂0～20份。
6.根据权利要求5所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，
所述成膜助剂包括乙二醇丁醚醇酸脂、二元酸二甲酯类成膜助剂或二元酸二乙酯类成膜助剂；
所述分散剂为自熔性分散剂；
所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、无机硅类消泡剂或聚醚消泡剂；
所述活性稀释剂包括聚丙烯酸类、酯类、醚类活性稀释剂；
所述流平剂包括丙烯酸类流平剂或有机硅类流平剂；
所述固化剂包括脂肪族多元胺类固化剂或脂肪胺加成物类固化剂。
7.根据权利要求6所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料，其特征在于，所述碳材料选自碳球、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨炔、活性炭、多孔碳和石墨中的一种或多种。
8.一种如权利1-7任一项所述离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将离子液体-钙钛矿-碳材料复合物、成膜助剂、分散剂、消泡剂、活性稀释剂、流平剂和溶剂混合，得到离子液体-钙钛矿-碳材料浆料；
将所述离子液体-钙钛矿-碳材料浆料、水性醇酸树脂和钛白粉混合，得到预制涂料；
将所述预制涂料和固化剂混合，得到水性环保防腐涂料。
9.根据权利要求8所述的离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述离子液体-钙钛矿-碳材料复合物的制备过程包括如下步骤：
将钙钛矿颗粒置于高能球磨磨粉，得到纳米级钙钛矿粉末；然后将纳米级钙钛矿粉末浸泡至离子液体中12-24h，取出150-200℃干燥，得到纳米级吸附有离子液体的钙钛矿颗粒；
将离子液体-钙钛矿颗粒和纳米级碳材料混合后，在保护气氛中激光烧结，得到离子液体-钙钛矿-碳材料复合物，离子液体、钙钛矿与碳材料三者的质量比为0.01-0.02：0.7-0.8：1。
10.一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料在钢结构、墙体上的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110909672.4A CN113527932A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110909672.4A CN113527932A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113527932A true CN113527932A (zh) | 2021-10-22 |
Family
ID=78122208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110909672.4A Pending CN113527932A (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113527932A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115960494A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-14 | 杭州米娅嗨米文化有限公司 | 离子液体的应用、颜料及其制备方法 |
| CN116589876A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-08-15 | 贵州师范大学 | 一种层状石墨烯-无机钙钛矿复合防火涂料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109971323A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-07-05 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 |
| CN110484093A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-22 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种石墨烯-钙钛矿掺杂环氧防腐涂料及其制备方法 |
| CN111944348A (zh) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 香港科技大学 | 离子液体基涂料及其制备方法以及具有离子液体基涂层的制品的制造方法 |
| CN112424120A (zh) * | 2018-07-30 | 2021-02-26 | 株式会社艾迪科 | 复合材料 |
| CN113652153A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-16 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种油性涂料组合物及其制备方法与应用 |
-
2021
- 2021-08-09 CN CN202110909672.4A patent/CN113527932A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112424120A (zh) * | 2018-07-30 | 2021-02-26 | 株式会社艾迪科 | 复合材料 |
| CN109971323A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-07-05 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 |
| CN111944348A (zh) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 香港科技大学 | 离子液体基涂料及其制备方法以及具有离子液体基涂层的制品的制造方法 |
| CN110484093A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-22 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种石墨烯-钙钛矿掺杂环氧防腐涂料及其制备方法 |
| CN113652153A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-16 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种油性涂料组合物及其制备方法与应用 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115960494A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-14 | 杭州米娅嗨米文化有限公司 | 离子液体的应用、颜料及其制备方法 |
| CN115960494B (zh) * | 2023-02-20 | 2023-12-15 | 杭州米娅嗨米文化有限公司 | 离子液体的应用、颜料及其制备方法 |
| CN116589876A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-08-15 | 贵州师范大学 | 一种层状石墨烯-无机钙钛矿复合防火涂料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113527932A (zh) | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 | |
| CN102604497B (zh) | 一种水性金属闪光漆及其制备方法 | |
| CN108659671A (zh) | 一种木质素/石墨烯基复合防腐涂层及其制备方法与应用 | |
| CN111019425A (zh) | 一种水性双组分环氧漆及其制备方法 | |
| CN106010161A (zh) | 一种水性金属防腐材料及其制备方法 | |
| CN109913099A (zh) | 一种水性单组份环氧漆及其制备方法 | |
| CN113004776A (zh) | 一种水性自修复涂料及其应用 | |
| CN110938363A (zh) | 一种可湿碰湿高性能水性聚氨酯面漆及其制备方法 | |
| CN114621654A (zh) | 一种水性环氧富锌底漆及其制备方法和应用 | |
| CN111040576A (zh) | 一种立方碳化硅防腐耐磨涂料及其制备方法 | |
| WO2021036349A1 (zh) | 一种石墨烯-钙钛矿掺杂环氧防腐涂料及其制备方法 | |
| CN114350261A (zh) | 一种耐久性多功能仿生超疏水涂层及其制备方法 | |
| CN113683939A (zh) | 一种氧化石墨烯水性环氧涂料及其制备方法 | |
| CN104387922B (zh) | 水性导静电涂料及其制备 | |
| CN113652153A (zh) | 一种油性涂料组合物及其制备方法与应用 | |
| CN113549388A (zh) | 水性单组份封闭底漆涂料及其制备方法 | |
| CN115678384B (zh) | 一种水性树脂涂料组合物及其制备方法 | |
| CN115651485B (zh) | 一种水性涂料组合物 | |
| CN108047848A (zh) | 一种环保型水性单组份铝色涂料及其制备方法 | |
| CN111607306A (zh) | 一种无溶剂快干白色底漆及其制备方法 | |
| CN114410224B (zh) | 一种基于环氧接枝氟碳树脂的重防腐底面合一涂料及其制备方法 | |
| CN109054602A (zh) | 一种环氧改性水性醇酸树脂及包含该树脂的水性钢结构漆及其制备方法 | |
| CN110003748A (zh) | 一种用于集装箱车的水性防护漆及其制备方法 | |
| CN115612376B (zh) | 一种水性涂料的制备方法 | |
| CN110003776B (zh) | 一种水性环氧富锌防腐涂料及其制备方法与应用 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211022 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |