CN115651538A - 一种耐酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,包括以下质量份的原料:20份聚硼硅氮烷预聚体,13‑18份环氧树脂,4‑7份环氧树脂浆料,3‑5份硅烷偶联剂,50‑65份溶剂,所述环氧树脂浆料包括以下质量份的原料:20‑30份环氧树脂,10‑14份耐高温纳米粉体,2‑4份分散剂,40‑50份溶剂;所述聚硼硅氮烷预聚体是由包括以下单体聚合得到:二烃基二氯硅烷、含有烯基的二氯硅烷、1H‑苯并咪唑‑1,5,6‑三胺、硅氮烷以及氯化硼;所述环氧树脂为官能度为2,以及官能度为3以上的环氧树脂的复配。本发明提供的涂料具有优异的耐高温,耐酸性盐雾的能力,拓宽了此类复合涂料的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及抗腐蚀涂层制备技术领域,特别涉及一种耐酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料。
背景技术
聚硅氮烷结构上具有较为活泼的Si-N键,N-H键,可以用于环氧树脂的固化剂。固化后的涂层同时兼具环氧树脂和聚硅氮烷的优点,具有耐高温,高硬度,耐化学腐蚀的特点。目前在聚硼硅氮烷和环氧树脂配伍开发的耐高温,抗腐蚀涂料国内外研究较少,一方面是聚硼硅氮烷的合成机理,产物结构尚不明确,缺乏明确的理论指导;另一方面是基于聚硼硅氮烷的环氧树脂涂料性能还有待进一步提升。如何利用聚硼硅氮烷和环氧树脂结合,制备出一种能够在高温条件下抗腐蚀的涂层,已经成为一个急需解决的问题。
CN111849241A,CN112300661A公开了以聚硅氮烷树脂和环氧树脂的复合涂料,具有耐温、防水、抗腐蚀等优异性能。但是聚硅氮烷的耐热性在一些具有特殊要求耐高温的领域中,其耐高温性能,抗热分解性能还是不够优异。
聚硼硅氮烷是在聚硅氮烷基础上,在聚合物的主链结构中引入了B-N键,可有效改善聚硅氮烷的耐热性能,尤其是经过500-800℃陶瓷化处理后,可耐受1700℃以上的高温环境。发明人在之前的专利CN202211244391.2,公开了一种聚硼硅氮烷和环氧树脂的复合涂料,包括聚硼硅氮烷预聚体和环氧树脂,为了降低聚硼硅氮烷的使用量,降低涂料成本,还加入了的耐高温纳米粉体,所得复合涂料具有优异的耐高温抗腐蚀性能。在经过260℃高温烘烤10h,还能具有很好的耐盐雾性能。发明人的另一篇专利CN202211408956.6公开了一种能够耐紫外老化的聚硼硅氮烷和环氧树脂的复合涂料。其中通过加入芳香族二元胺,在分子主链上引入了含有芳香基团;对的耐高温纳米粉体进行了表面氨基的改性。得到了一种改良的,具有耐高温、耐腐蚀,耐紫外老化的复合涂料,具有优异的耐中性盐雾性能。但是由于聚硅氮烷本身结构的局限,其对于酸性盐雾的抗腐蚀性远远比不上抗中性盐雾性能。在一些特殊场合,比如化工厂排出的含有硫氧化物,氮氧化物的污染物形成的酸性盐雾,或者在海洋气候中,酸性盐雾也是较为常见。并且相对于中性盐雾腐蚀性,酸性盐雾的腐蚀性更强。酸性盐雾造成的腐蚀层相比于中性盐雾造成的腐蚀层更为蓬松,酸性液膜中SOx,NOx容易穿透涂层,加速金属的腐蚀。因此,一旦酸性盐雾造成腐蚀,往往会加速腐蚀速度,也因此抗酸性盐雾的难度要比抗中性盐雾的难度大得多。为了进一步拓宽聚硼硅氮烷/环氧复合涂料的应用场合,进一步开发一类兼具耐高温,耐酸性盐雾腐蚀的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料具有重要意义。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明采用了在制备硼硅氮烷预聚物时,加入了少量的1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺,其具有较高的官能度,在聚硼硅氮主链中引入含有N原子的杂环;配合官能度3或4的环氧树脂,形成一定程度交联结构的聚硼硅氮烷预聚物,固化后的涂层显著增强了抗酸性盐雾腐蚀的能力,拓宽了聚硼硅氮烷/环氧树脂复合涂料的应用领域。
为解决以上技术问题,本发明提供了以下的技术方案:
一种抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,包括以下质量份的原料:20份聚硼硅氮烷预聚体,13-18份环氧树脂,4-7份环氧树脂浆料,3-5份硅烷偶联剂,50-65份溶剂,所述环氧树脂浆料包括以下质量份的原料:20-30份环氧树脂,10-14份耐高温纳米粉体,2-4份分散剂,40-50份溶剂;所述聚硼硅氮烷预聚体是由包括以下单体聚合得到:二烃基二氯硅烷、含有烯基的二氯硅烷、1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺、硅氮烷以及氯化硼;所述环氧树脂为官能度为2,以及官能度为3以上的环氧树脂的复配。
进一步地,聚硼硅氮烷预聚体是由包括以下质量份单体聚合得到:10-15份二烃基二氯硅烷、6-10份含有烯基的二氯硅烷、2.2-2.9份1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺、30-40份硅氮烷以及10-15份氯化硼。
进一步地,所述聚硅硼氮烷具有如下的结构:
其中,R1和R2相同或不同,R1和R2中至少有一个是活性基团-CH=CH2,另一个为-H、C1-C4烷基、-CH=CH2、-C6H5或-NH2中的一种;波浪线代表与上述所画出结构相似的结构,即硅硼氮烷中含氮部分NH与硼元素B之间的键合,[]表示重复单元。
进一步地,所述二烃基二氯硅烷选自二甲基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、二丙基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基乙基二氯硅烷中的至少一种;所述含有烯基的二氯硅烷选自甲基乙烯基二氯硅烷、甲基丙烯基二氯硅烷、乙基乙烯基二氯硅烷中的至少一种;所述硅氮烷选自六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷、六甲基环三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷中的至少一种。
1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺的用量不易过多,否则交联密度太大,影响涂层韧性和涂料的流平性;但加入量也不能过少,否则不能有效起到增强涂层抗酸性盐雾的性能。
相对于发明人之前的技术方案,本发明在制备硼硅氮烷预聚体时加入了少量的1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺,预料不到地发现改善了涂层的抗酸性盐雾性能。可能的原因,一方面的,三官能度的1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺形成具有一定枝化结构的聚硼硅氮烷,配合多官能度的环氧树脂,提高了涂层的交联密度,使酸性盐雾渗透速度受限;另一方面,主链上引入含N的杂环,在一定程度上提高了涂层的耐酸性,能够改善涂层的耐腐蚀性能。
进一步地,所述官能度为2的环氧树脂为双酚型环氧树脂,比如双酚A,双酚AF,双酚S型环氧树脂;所述官能度为3以上的环氧树脂选自1,3,5-三缩水甘油-S-三嗪三酮、4.4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、三缩水甘油基对氨基苯酚中的至少一种。
更进一步地,所述环氧树脂为官能度为2的环氧树脂和官能度为3以上的环氧树脂按照质量比5-8:1的复配。
本发明在环氧树脂中加入少量的多官能度环氧树脂,与1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺作为多元胺制备得到的具有一定支化程度的硼硅氮烷预聚物,增加了固化物的交联密度,同时对固化层的其他性能没有明显不利影响,改善了固化后的涂层的抗酸性盐雾性能。
进一步地,所述耐高温纳米粉体的粒径为10-400nm,优选50-200nm;具体选自纳米氮化硅、纳米碳化硼、纳米氧化铝、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米碳化硅、纳米氧化镁、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种。
进一步地,所述硅烷偶联剂选自带有环氧基硅烷偶联剂、带有氨基硅烷偶联剂、带有双键的硅烷偶联剂中的至少一种;优选地,所述硅烷偶联剂为带有环氧基硅烷偶联剂、带有氨基硅烷偶联剂、带有双键的硅烷偶联剂按照质量比4-6:1-2:1-2的混合硅烷偶联剂。
优选地,所述带有环氧基硅烷偶联剂选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种;所述带有氨基的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种;所述带有双键的硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。按照上述比例复配的偶联剂制备得到的涂料综合性能最优。其中,环氧基可以和硅氮烷中的硅氮键,氮氢键反应,增加交联密度的同时增加涂层与基材的附着力或者与纳米粒子之间的粘接性;双键的加入可以在高温下与硅硼氮烷中的双键进一步交联,增加涂层的交联密度,提高涂层的强度,也可以增加附着力和粘接性;氨基可以加快聚硅氮烷的固化速率,增加涂层的交联密度和力学性能。
所述溶剂和分散剂没有特别的限定,本领域常用即可。比如所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、甲基异丁基酮、甲基戊基酮中的至少一种;所述分散剂为聚氨酯类油性分散剂,比如Silok7423、Silok7007、Silok7096、Silok7421中的至少一种。
本发明对涂料的原料配方进行了优化,在聚硼硅氮烷预聚物制备中加入了1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺,在环氧树脂中加入了少量多官能度环氧树脂,同时对涂层的结构、交联程度进行了改进,得到了一种具有改善抗酸性盐雾的涂层,同时涂层的其他性能没有受到明显不利影响,拓宽了聚硼硅氮烷/环氧树脂涂料的应用范围。
本发明的另一独创性在于将微纳米结构的耐高温粉体与环氧树脂通过研磨设备研磨成稳定存放的浆料,即将耐高温粉体预先和环氧树脂混合,加强耐高温粉体的分散性。然后利用聚硼硅氮烷预聚体、环氧树脂、硅烷偶联剂和含纳米粉体的环氧浆料配置为耐高温防腐涂料。该耐高温防腐涂料可选择喷涂、辊涂、刷涂等多种涂覆方式,并且可以在金属、木材、混凝土、玻璃、塑料、陶瓷等多种基材上涂覆。均匀涂覆后在80-130℃条件下固化10-30min,之后养护3-5天即可得到高品质的耐高温防腐涂层。本发明耐高温,防腐涂料不需要加入其它固化剂,聚硼硅氮烷预聚体上含有丰富的Si-N键,N-H键,可以促进环氧树脂固化。
本发明所得涂层具有优异的耐高温性,能够在400℃下不会出现皲裂、脱落等不良现象;具有优异的防腐性能和耐酸性盐雾性,能够有效抗酸性盐雾60天以上,不会出现锈迹。即使经过220℃高温烘烤10h后,仍保持了较长的抗酸性盐雾时间。
对于聚硅硼氮烷的反应得到的化学结构,其反应机理复杂,发生了多种反应,目前还没有统一的定论。申请人推测认为本发明中所使用的聚硅硼氮烷具有如下的结构:
其中,R1和R2相同或不同,R1和R2中至少有一个是活性基团-CH=CH2,另一个为-H、C1-C4烷基、-CH=CH2、-C6H5或-NH2中的一种;波浪线代表与上述所画出结构相似的结构,即硅硼氮烷中含氮部分NH与硼元素B之间的键合。由于硼元素的稳定化合价一般为+3价,具有3个反应活性位点,易于与体系中同样活泼的NH基团反应形成交联的三维网络结构。当然,本领域技术人员可以理解,上述结构式仅仅是申请人的一种推测,并且是一种示意性的结构式,并不是对本发明聚硅硼氮烷结构的限制,更不是对结构的唯一理解。上述结构式是表示可能存在的重复单元和支化结构的示意。
本发明第二个目的是提供上述聚硼硅氮烷/环氧复合耐高温抗腐蚀涂料的制备方法,包括以下步骤:
(S1)聚硼硅氮烷预聚体的制备:将单体二烃基二氯硅烷、含有烯基的二氯硅烷、1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺以及氯化硼按照配比投料,溶于溶剂正己烷溶剂中,降温至0-5℃,逐渐加入硅氮烷升温至30-35℃,继续搅拌5-10h,反应结束后,旋蒸除去副产物三甲基氯硅烷、正己烷溶剂以及未参与反应的单体,真空干燥,得到聚硼硅氮烷预聚体;
(S2)环氧树脂浆料的制备:将环氧树脂,耐高温纳米粉体,分散剂,溶剂混合均匀,进行研磨,研磨至细度<10μm,得到环氧树脂浆料;
(S3)抗腐蚀涂料的制备:将步骤(S1)所得聚硼硅氮烷预聚体,步骤(S2)所得环氧树脂浆料,环氧树脂,硅烷偶联剂,溶剂搅拌均匀即得。
相对于现有技术,本发明取得了以下有益效果:
一、本发明的防腐涂料的成膜物质采用聚硼硅氮烷树脂和硅烷偶联剂固化环氧树脂,利用聚硼硅氮烷树脂中极性Si-N键,N-H键和环氧基团发生开环反应,从而固化形成一种含有Si-O-C、Si-N-C结构的稳定涂层,不需要加入其它固化剂。同时聚硼硅氮烷树脂侧链含有活泼性的乙烯基等基团,这些活泼性的基团在加热或催化剂的作用下可进一步发生加成反应,使得涂层交联密度增大,从而为固化后的涂层提供了高的阻隔屏蔽性。
二、相对于聚硅氮烷,本发明的聚硼硅氮烷引入了N-B键,进一步提高涂层耐温性。
三、本发明提供的耐高温抗腐蚀涂料是利用环氧树脂的高粘度增强涂料的抗毛细现象,同时也利用环氧树脂的高机械性能、强粘贴性能,使制备出的涂料能够很好地适用于墙面、水泥面、粗陶面等吸油量大的基材;而添加硅烷偶联剂和聚硼硅氮烷树脂能够提高涂层的硬度、耐磨性、耐高温性能,同时硅烷偶联剂与环氧树脂在固化后能够很好地交联使涂层更加致密,从而能够使涂层具有更好的抗腐蚀性能;在涂料中添加耐高温色浆能够提升整体涂层的硬度、以及耐温性能,使得涂层在面对高温颗粒物冲击、高速腐蚀流体时能够保证涂层的完整度,同时这些微纳米粉体也能够在微观结构中,填充树脂间隙,从而进一步加强了涂层的抗腐蚀性能。
四、本发明通过在聚硼硅氮烷的主链中引入了带有N的杂环三元胺,增加了聚硼硅氮烷树脂支化程度,在固化时进一步提高了交联密度,主链中杂环的存在,以及交联密度的提升都有助于对酸性盐雾的耐受性,有效减缓酸性盐雾的腐蚀速度,对在酸性气氛下,比如化工厂,航海设备的金属期间能够起到有效的保护作用。
附图说明
图1是没有涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片;
图2是实施例1涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片;
图3是实施例4涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片;
图4是实施例1涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过40天酸性盐雾试验后的照片;
图5是对比例1涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过30天酸性盐雾试验后的照片;
图6是有对比例3涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过20天酸性盐雾试验后的照片。
具体实施方式
下面通过实施例对本申请进行进一步的阐述。
本发明所用试剂均可采购自常规商业途径。
本发明实施例中所述“份”,若无特别说明,均为质量份,所述“%”,若无特别说明,均为质量百分比。
实施例1
(S1)制备聚硼硅氮烷预聚物
称取15份甲基二氯硅烷、10份甲基乙烯基二氯硅烷、2.2份1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺,12份氯化硼(1M的正己烷溶液)混合均匀,并降温至0℃,搅拌的条件下,逐滴向上述溶液中滴入40份六甲基二硅氮烷,滴加完毕后将温度升温至32℃,搅拌保温反应5h,反应结束后旋蒸去除副产物、溶剂以及未参与反应的单体,最后在80℃,0.01MPa条件下真空中干燥3h,获得聚硼硅氮烷预聚体;
(S2)制备耐高温环氧浆料
称取30份环氧树脂(双酚A环氧树脂E44和4.4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺按照质量比8:1的混合物),13份平均粒径为180nm的氧化铝纳米粉体,3份分散剂Silok7421以及50份丙二醇甲醚醋酸酯置于研磨罐中,添加研磨锆珠,将研磨罐密封后开启高速研磨机,在3000rpm转速下研磨1h,细度<10μm时,用不锈钢滤网过滤除掉锆珠,得到环氧浆料;
(S3)制备耐高温抗腐蚀涂料
称取13份环氧树脂(双酚A环氧树脂E44和4.4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺按照质量比8:1的混合物)、20份步骤(S1)制得的聚硼硅氮烷、7份步骤(S2)制得的耐高温环氧浆料、3份硅烷偶联剂(KH560、KH-550和A171按照质量比4:1:1的复配硅烷偶联剂),加入到50份丙二醇甲醚醋酸酯中,用高速搅拌机搅拌30min,待所有成分均混合完成以后即得到耐高温抗腐蚀涂料。
实施例2
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S1)的聚硼硅氮烷预聚物制备过程中,单体用量改为10份甲基二氯硅烷、6份甲基乙烯基二氯硅烷、2.9份1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺,10份氯化硼和30份六甲基二硅氮烷。
实施例3
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S3)中,物料用量改为:称取18份环氧树脂、20份步骤(S1)制得的聚硼硅氮烷、4份步骤(S2)制得的耐高温环氧浆料、5份硅烷偶联剂,65份丙二醇甲醚醋酸酯。
实施例4
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S2)和步骤(S3)的环氧树脂均为双酚A环氧树脂E44和三缩水甘油基对氨基苯酚按照质量比5:1的复配。
实施例5
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S1)的聚硼硅氮烷预聚物制备过程中,1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺用量改为2份。
实施例6
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S2)和步骤(S3)的环氧树脂均为双酚S环氧树脂(环氧值0.35)和三缩水甘油基对氨基苯酚按照质量比5:1的复配。
对比例1
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于步骤(S1)中,不加入1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺。
对比例2
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于,步骤(S2)和步骤(S3)的环氧树脂均为双酚A型环氧树脂E44。
对比例3
其他条件和操作与实施例1相同,区别在于,步骤(S1)中,不加入氯化硼。即步骤(S1)制备得到的是聚硅氮烷。
应用例
采用75mm*150mm*1.0mm的碳素钢板(符合ISO 3574的CR4级冷轧碳素钢)用乙酸丁酯进行擦拭,将其表面的油污、灰尘、颗粒物等清洗干净,然后再用乙醇进行擦洗,清理干净的基材放进60℃的烘箱中进行烘烤干燥待用;取上述实施例和对比例制得的耐高温抗腐蚀涂料,置于空气喷枪的料斗中,取出碳素钢板基材,对其进行喷涂,控制喷涂湿膜厚度在30μm左右,表干后将喷涂好的钢板放于100℃的烘箱中烘烤10min,取出后养护3d完成固化,即可得到耐高温抗腐蚀涂层。
对上述实施例和对比例的涂料按照上述方法,得到涂层后,进行以下性能测试:
1)附着力测试:参照GB/T9286百格法进行。
2)耐酸性盐雾试验:将表面经聚硼硅氮烷/环氧复合涂层涂敷,固化后的样板置于中性盐雾试验箱中进行耐盐雾性能测试。盐雾试验按照GB/T10125-2021中的相关要求进行,盐雾测试采用酸性盐雾,盐水采用5%的NaCl溶液加入适量亚硫酸(将GB/T10125-2021中酸盐盐雾试验采用的乙酸替换为亚硫酸,是为了更加贴合本发明抗腐蚀涂料的应用实际,即S,N氧化物产生的酸性盐雾),使盐水在25℃pH值在稳定在3.0±0.1范围。盐雾试验中采用24h观察一次的频率观察样板的腐蚀情况,待发现有起泡、粉化、或者划伤处腐蚀超2mm时即可以终止试验,取出样板。
图1是没有涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片。
图2是实施例1涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片。
图3是实施例4涂层的钢板经过80天酸性盐雾试验后的照片。
图4是实施例1涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过40天酸性盐雾试验后的照片。
图5是对比例1涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过30天酸性盐雾试验后的照片。
图6是有对比例3涂层的钢板经过220℃烘烤10h后,再经过20天酸性盐雾试验后的照片。
通过试验可以发现,本发明聚硼硅氮烷/环氧复合涂层能够对钢材起到有效抗酸性盐雾的性能。大部分实施例的涂料涂覆钢材后固化的涂层,能经受酸性盐雾超过60天的时间。而且本发明抗腐蚀涂层还具有优异的耐高温性能,经过220℃烘烤10h后,还具有不错的抗酸性盐雾性能。说明本发明的涂料兼具耐高温和抗腐蚀,特别是抗酸性盐雾的综合优异性能。特别适合在一些需要同时兼具高温和酸性盐雾环境中金属器件的防护。
3)耐高温实验I:将表面经聚硼硅氮烷/环氧复合涂层涂敷的样板置于马弗炉中,以5℃/min的升温速度将炉内温度上升为400℃,保持400℃连续烘烤10h,然后取出样板观察涂层外观变化。
4)耐高温实验II:将表面经聚硼硅氮烷/环氧复合涂层涂敷,固化后的样板置于马弗炉中,以5℃/min的升温速度将炉内温度上升为260℃,保持260℃连续烘烤10h,然后取出样板重新测试耐盐雾时间。
表1涂层性能测试
通过上述表1的数据可以看出,本发明提供的涂料具有优异的耐高温,耐酸性盐雾的能力。220℃烘烤10h仍保持了很好的耐酸性盐雾性能。对本发明涂料应用于富含酸性气体,比如SO2,NO2等气氛下对金属等材质的保护,极大拓宽了此类聚硼硅氮烷/环氧树脂复合涂料的应用范围。
Claims (10)
1.一种抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,包括以下质量份的原料:20份聚硼硅氮烷预聚体,13-18份环氧树脂,4-7份环氧树脂浆料,3-5份硅烷偶联剂,50-65份溶剂,所述环氧树脂浆料包括以下质量份的原料:20-30份环氧树脂,10-14份耐高温纳米粉体,2-4份分散剂,40-50份溶剂;所述聚硼硅氮烷预聚体是由包括以下单体聚合得到:二烃基二氯硅烷、含有烯基的二氯硅烷、1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺、硅氮烷以及氯化硼;所述环氧树脂为官能度为2,以及官能度为3以上的环氧树脂的复配。
2.根据权利要求1所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述聚硼硅氮烷预聚体是由包括以下质量份单体聚合得到:10-15份二烃基二氯硅烷、6-10份含有烯基的二氯硅烷、2.2-2.9份1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺、30-40份硅氮烷以及10-15份氯化硼。
3.根据权利要求1所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述二烃基二氯硅烷选自二甲基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、二丙基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基乙基二氯硅烷中的至少一种;所述含有烯基的二氯硅烷选自甲基乙烯基二氯硅烷、甲基丙烯基二氯硅烷、乙基乙烯基二氯硅烷中的至少一种;所述硅氮烷选自六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷、六甲基环三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,进一步地,所述官能度为2的环氧树脂为双酚型环氧树脂;所述官能度为3以上的环氧树脂选自1,3,5-三缩水甘油-S-三嗪三酮、4.4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、三缩水甘油基对氨基苯酚中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述环氧树脂为官能度为2的环氧树脂和官能度为3以上的环氧树脂按照质量比5-8:1的复配。
7.根据权利要求1所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述耐高温纳米粉体的粒径为10-400nm,优选50-200nm;具体选自纳米氮化硅、纳米碳化硼、纳米氧化铝、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米碳化硅、纳米氧化镁、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述硅烷偶联剂选自带有环氧基硅烷偶联剂、带有氨基硅烷偶联剂、带有双键的硅烷偶联剂中的至少一种;优选地,所述硅烷偶联剂为带有环氧基硅烷偶联剂、带有氨基硅烷偶联剂、带有双键的硅烷偶联剂按照质量比4-6:1-2:1-2的混合硅烷偶联剂。
9.根据权利要求8所述的抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料,其特征在于,所述带有环氧基硅烷偶联剂选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种;所述带有氨基的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种;所述带有双键的硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。
10.权利要求1-9任一项所述抗酸性盐雾的聚硼硅氮烷/环氧复合涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(S1)聚硼硅氮烷预聚体的制备:将单体二烃基二氯硅烷、含有烯基的二氯硅烷、1H-苯并咪唑-1,5,6-三胺以及氯化硼按照配比投料,溶于溶剂正己烷溶剂中,降温至0-5℃,逐渐加入硅氮烷升温至30-35℃,继续搅拌5-10h,反应结束后,旋蒸除去副产物三甲基氯硅烷、正己烷溶剂以及未参与反应的单体,真空干燥,得到聚硼硅氮烷预聚体;
(S2)环氧树脂浆料的制备:将环氧树脂,耐高温纳米粉体,分散剂,溶剂混合均匀,进行研磨,研磨至细度<10μm,得到环氧树脂浆料;
(S3)抗腐蚀涂料的制备:将步骤(S1)所得聚硼硅氮烷预聚体,步骤(S2)所得环氧树脂浆料,环氧树脂,硅烷偶联剂,溶剂搅拌均匀即耐奶酸性盐雾,耐高温的涂料。
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