CN116082928A - 一种高强度防腐涂层及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种高强度防腐涂层及其制备方法与应用，涉及涂层相关技术领域。该高强度防腐涂层，包括底层和保护层，底层与保护层的厚度比为(1.5‑2)：1；底层涂料包括：松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂、石英砂、环氧活性稀释剂、聚苯胺改性石墨烯、流平剂、防沉剂、消泡剂、有机胺和石英砂；所述保护层涂料，包括玻璃纤维/聚脲复合材料、尼龙树脂、丙烯酸树脂、增塑剂、防沉剂、分散剂和流平剂；涂层具有良好的力学性能与防腐性能，涂覆后的基体不仅拥有防腐功能，还拥有耐冲击能力。

Description

一种高强度防腐涂层及其制备方法与应用
技术领域
本申请涉及一种高强度防腐涂层及其制备方法与应用，属于涂层相关技术领域。
背景技术
涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。
覆土钢制储罐作为最常见的一种地下罐体，需尽最大可能减小储罐腐蚀风险。考虑其所处环境与埋地管道类似，以此作为依据，采用的防腐涂层主要包括：商业的环氧沥青、环氧粉末、环氧富锌、环氧云母氧化铁、聚氨酯等类型。
传统涂料在涂覆覆土罐时不能厚涂，且涂层厚度较薄时，在埋地环境下所提供的防护性能有限，涂覆后针孔缺陷多，导致涂层在服役过程中容易发生渗水失效、影响埋地储罐的服役寿命，难以满足防腐需求；并且覆土罐体积庞大，运输时，需将覆土罐固定在若干运输座上，并采用钢丝绳与运输座捆绑固定，保证稳定与安全，但普通涂料形成的涂层，力学性能低，无法抵抗运输中的碰撞或磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度防腐涂层及其制备方法与应用，使用该涂料涂覆的涂层具有良好的耐腐蚀性，且涂层具有良好的力学性能，可抵御运输中的碰撞与摩擦。
为了实现上述目的，本申请通过以下的技术方案实现：
一种高强度防腐涂层，包括底层和保护层，所述底层与所述保护层的厚度比为(1.5-2)：1；
所述底层涂料，按重量份计，包括松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂20-50份、石英砂10-25份、环氧活性稀释剂10-25份、聚苯胺改性石墨烯0.5-2份、流平剂1-1.5份、防沉剂1.5-2.5份、消泡剂1-3份、有机胺2.5-5份和石英砂2-5份；
所述保护层涂料，按重量份计，包括玻璃纤维/聚脲复合材料15-28份、尼龙树脂10-20份、丙烯酸树脂20-25份、增塑剂4-10份、防沉剂3-9份、分散剂2-8份和流平剂2-8份。
进一步的，所述玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯1-3份、聚丙二醇2-5份、促进剂0.2-1.5份，并加入40-60份蒸馏水，搅拌至溶解，在30-50℃下通入氮气，水浴搅拌反应3-6小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.05-0.1份钽，并升温至60-80℃继续反应18-26h，得到混合溶液B，然后将其置于50-70℃的环境下真空干燥45-50h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取0.5-1.5份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，超声处理10-20min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
进一步的，所述超声温度为75-85℃，超声频率为10±20kHz。
进一步的，所述流平剂为聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷中的一种或两种。
进一步的，所述防沉剂为防沉剂BYK410、防沉剂BYK425、硅酸镁锂、有机膨润土、纳米二氧化硅中的一种或几种。
进一步的，所述消泡剂为ZYG137消泡剂、Defom2700消泡剂、AMP95消泡剂、YK-A530消泡剂中的一种或几种。
进一步的，所述分散剂为石蜡、三硬脂酸甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺中的一种或几种。
进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸酯或多元醇酯。
根据本申请的另一个方面，提供了根据上述任一所述的高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取各底层涂料成分，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在50-70℃、1000-1500rpm下搅拌30-40min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取各保护层涂料组分，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在80-100℃、1000-1500rpm下搅拌40-50min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用150-200目的金刚砂，喷砂压力为3-6MPa，喷砂距离为15-25cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔5-8小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为20-28℃。
根据本申请的又一个方面，提供了根据上述任一所述的高强度防腐涂层在覆土罐方面的应用，所述底层的厚度为250-320μm，所述保护层的厚度为150-240μm。
本发明的有益效果包括但不限于：
1、本发明所提供的一种高强度防腐涂层，底层涂料原料中采用松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂与聚苯胺改性石墨烯，在具有优异的粘接、防腐蚀、成型性和热稳定性等性能外，还具有一定的力学性能，拉伸强度与断裂韧性都较普通环氧树脂有良好的改善；聚苯胺改性石墨烯具有良好的分散性，提高了涂层的耐蚀性，延缓了腐蚀过程。
2、本发明所提供的一种高强度防腐涂层，保护层涂料采用玻璃纤维/聚脲复合材料，聚脲材料先与木质素掺杂，提升材料的力学强度、水蒸气阻隔性与紫外屏蔽性，玻璃纤维具有较高的弹性模量与拉伸强度，作为增强体制备玻璃纤维/聚脲复合材料时，可以在基体中均匀分散并与基体保持良好的界面黏合，同时纤维与纤维之间的交叉结构可以在基体中形成骨架，起到承受载荷的作用，从而提升了复合材料的力学性能。
3、本发明所提供的一种高强度防腐涂层的制备方法，采用先磨砂除锈处理，再喷涂底漆的方式，使涂层在覆土罐外壁具有耐久的附着力与粘结力，使罐外壁与周围介质适当隔开。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些简单的替换或调整，均在本发明的保护范围之内。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
实施例1
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯1份、聚丙二醇2份、TTD促进剂0.2份，并加入40份蒸馏水，搅拌至溶解，在30℃下通入氮气，水浴搅拌反应3小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.05份钽，并升温至60℃继续反应18h，得到混合溶液B，然后将其置于50℃的环境下真空干燥45h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取0.5份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至75℃，超声频率为10kHz下超声处理10min后,并抽真空处理，即得玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂20份、石英砂10份、环氧活性稀释剂10份、聚苯胺改性石墨烯0.5份、聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷1份、防沉剂BYK4101.5份、ZYG137消泡剂1份、有机胺2.5份和石英砂2份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在50℃、1000rpm下搅拌30min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料15份、尼龙树脂10份、丙烯酸树脂20份、邻苯二甲酸酯4份、防沉剂BYK410 3份、石蜡2份和聚丙烯酸酯2份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在80℃、1000rpm下搅拌40min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用150目的金刚砂，喷砂压力为3MPa，喷砂距离为15cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔5小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为20℃，底层喷涂厚度为250μm，保护层喷涂厚度为160μm。
实施例2
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯3份、聚丙二醇5份、TTD促进剂1.5份，并加入60份蒸馏水，搅拌至溶解，在50℃下通入氮气，水浴搅拌反应6小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.1份钽，并升温至80℃继续反应26h，得到混合溶液B，然后将其置于70℃的环境下真空干燥50h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.5份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至85℃，超声频率为30kHz下超声处理20min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂50份、石英砂25份、环氧活性稀释剂25份、聚苯胺改性石墨烯2份、聚有机硅氧烷1.5份、硅酸镁锂2.5份、YK-A530消泡剂3份、有机胺5份和石英砂5份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在70℃、1500rpm下搅拌40min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料28份、尼龙树脂20份、丙烯酸树脂25份、多元醇酯10份、有机膨润土9份、石蜡8份和聚丙烯酸酯8份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在100℃、1500rpm下搅拌50min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用200目的金刚砂，喷砂压力为6MPa，喷砂距离为25cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔8小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为28℃，底层喷涂厚度为320μm，保护层喷涂厚度为210μm。
实施例3
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇2份、TTD促进剂1份，并加入50份蒸馏水，搅拌至溶解，在40℃下通入氮气，水浴搅拌反应5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.08份钽，并升温至70℃继续反应24h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.2份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理15min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为20cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
实施例4
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇3份、TTD促进剂0.8份，并加入50份蒸馏水，在40℃下通入氮气，水浴搅拌反应4.5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.09份钽，并升温至70℃继续反应22h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取0.9份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理16min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂40份、石英砂20份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.2份、聚丙烯酸酯1.2份、有机膨润土2.1份、AMP95消泡剂2份、有机胺3.5份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在57℃、1100rpm下搅拌32min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料19份、尼龙树脂13份、丙烯酸树脂22份、多元醇酯6份、防沉剂BYK425 4份、三硬脂酸甘油酯6份和聚有机硅氧烷4份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1200rpm下搅拌46min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为18cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为320μm，保护层喷涂厚度为180μm。
实施例5
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇4份、促进剂0.8份，置入容器中，并加入55份蒸馏水，搅拌至溶解，在39℃下通入氮气，水浴搅拌反应4.5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.1份钽，并升温至72℃继续反应21h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.1份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至79℃，超声频率为20kHz下超声处理18min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂19份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.6份、聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷1.2份、有机膨润土1.9份、AMP95消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料19份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、邻苯二甲酸酯8份、硅酸镁锂5份、石蜡6份和聚丙烯酸酯5份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1200rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用170目的金刚砂，喷砂压力为5MPa，喷砂距离为20cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为26℃，底层喷涂厚度为320μm，保护层喷涂厚度为200μm。
对比例1
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)称取1.2份玻璃纤维，与80份聚脲原料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理15min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为20cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
对比例2
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取聚脲原料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为20cm；
对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
对比例3
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇2份、TTD促进剂1份，并加入50份蒸馏水，搅拌至溶解，在40℃下通入氮气，水浴搅拌反应5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.08份钽，并升温至70℃继续反应24h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.2份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理15min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取酚醛环氧树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为20cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
对比例4
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇2份、TTD促进剂1份，并加入50份蒸馏水，搅拌至溶解，在40℃下通入氮气，水浴搅拌反应5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.08份钽，并升温至70℃继续反应24h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.2份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理15min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、氟化石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为20cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为25℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
对比例5
玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯2份、聚丙二醇2份、TTD促进剂1份，并加入50份蒸馏水，搅拌至溶解，在40℃下通入氮气，水浴搅拌反应5小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.08份钽，并升温至70℃继续反应24h，得到混合溶液B，然后将其置于60℃的环境下真空干燥48h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取1.2份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，升温至80℃，超声频率为20kHz下超声处理15min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
高强度防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂35份、石英砂18份、环氧活性稀释剂18份、聚苯胺改性石墨烯1.5份、聚有机硅氧烷1.2份、防沉剂BYK410 2份、ZYG137消泡剂2份、有机胺4份和石英砂3份，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在60℃、1300rpm下搅拌35min，得到底层涂料；、
(2)按重量份称取玻璃纤维/聚脲复合材料24份、尼龙树脂15份、丙烯酸树脂23份、脂肪酸酯6份、防沉剂BYK425 6份、乙烯基双硬脂酰胺6份和聚丙烯酸酯7份，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在90℃、1300rpm下搅拌45min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用180目的金刚砂，喷砂压力为4MPa，喷砂距离为50cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔6小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为45℃，底层喷涂厚度为290μm，保护层喷涂厚度为160μm。
将实施例1-5与对比例1-5制备所得到的涂料应用在覆土储罐上，并进行性能测试，测试结果如表1所示。
Figure BDA0004076122870000171
Figure BDA0004076122870000181
表1
由表1可知，使用本申请的制备方法得到的石墨烯填料应用到覆土储罐，底层与保护层复合，在覆土罐表面形成保护层，提高防护能力，形成防腐涂层后耐腐蚀性性能优良，附着力良好，并且提高了防腐涂层的化学稳定性、机械性能，既满足覆土储罐防腐要求，又满足覆土罐运输过程中抗碰撞的性能，并且以实施例3各原料配比所得防腐涂层的性能最好。
对比例1与实施例3相比，不同之处在于，玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程，未预先对聚脲材料进行木质素掺杂，木质素具有良好的刚度，热稳定性、生物降解性、抗氧化性、紫外线屏蔽等特性，玻璃纤维与聚脲材料直接复合，涂层的机械性能降低。
对比例2与实施例3相比，不同之处在于，保护层涂料采用聚脲原料而非玻璃纤维/聚脲复合材料，材料的力学强度降低，导致涂层抗碰撞能力减弱。
对比例3与实施例3相比，不同之处在于，底层涂料采用酚醛环氧树脂而非松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂，涂层丧失优异的粘接、防腐蚀、成型性和热稳定性等性能。
对比例4与实施例3相比，不同之处在于，氟化石墨烯而非聚苯胺改性石墨烯，氟化石墨烯虽具有稳定的化学性能，但自身的团聚及界面问题等会严重影响材料性能的发挥，且氟原子电负性强、体积大、使分子链节运动受阻，导致成型的涂层中存在微孔等缺陷，腐蚀性介入容易通过这些缺陷渗入涂层，导致涂层耐腐蚀性降低。
对比例5与实施例3相比，不同之处在于，喷砂距离为50cm，喷涂温度为45℃，喷砂距离过远，除砂不净，涂层易脱落，且喷涂温度过高时，影响防腐蚀性能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度防腐涂层，其特征在于，包括底层和保护层，所述底层与所述保护层的厚度比为(1.5-2)：1；
所述底层涂料，按重量份计，包括松香改性邻甲酚醛环氧树脂基乙烯基酯树脂20-50份、石英砂10-25份、环氧活性稀释剂10-25份、聚苯胺改性石墨烯0.5-2份、流平剂1-1.5份、防沉剂1.5-2.5份、消泡剂1-3份、有机胺2.5-5份和石英砂2-5份；
所述保护层涂料，按重量份计，包括玻璃纤维/聚脲复合材料15-28份、尼龙树脂10-20份、丙烯酸树脂20-25份、增塑剂4-10份、防沉剂3-9份、分散剂2-8份和流平剂2-8份。
2.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述玻璃纤维/聚脲复合材料的制备过程包括以下步骤：
(Ⅰ)按重量份计，称取异佛尔酮二异氰酸酯1-3份、聚丙二醇2-5份、促进剂0.2-1.5份，并加入40-60份蒸馏水，搅拌至溶解，在30-50℃下通入氮气，水浴搅拌反应3-6小时，得到混合溶液A；
(Ⅱ)向混合溶液A中加入0.05-0.1份钽，并升温至60-80℃继续反应18-26h，得到混合溶液B，然后将其置于50-70℃的环境下真空干燥45-50h，得到木质素聚脲复合材料；
(Ⅲ)称取0.5-1.5份玻璃纤维，与所得木质素聚脲复合材料混合，超声处理10-20min后,并抽真空处理，即得所述玻璃纤维/聚脲复合材料。
3.如权利要求2所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述超声温度为75-85℃，超声频率为10±20kHz。
4.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述流平剂为聚丙烯酸酯和聚有机硅氧烷中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述防沉剂为防沉剂BYK410、防沉剂BYK425、硅酸镁锂、有机膨润土、纳米二氧化硅中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述消泡剂为ZYG137消泡剂、Defom2700消泡剂、AMP95消泡剂、YK-A530消泡剂中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述分散剂为石蜡、三硬脂酸甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的高强度防腐涂层，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸酯或多元醇酯。
9.如权利要求1-8任一所述的高强度防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份称取各底层涂料成分，将各成分混合于分散罐内，加入去离子水，在50-70℃、1000-1500rpm下搅拌30-40min，得到底层涂料；
(2)按重量份称取各保护层涂料组分，将各组分混合于分散罐内，加入去离子水，在80-100℃、1000-1500rpm下搅拌40-50min，得到保护层涂料；
(3)对涂覆基体表面进行喷砂处理，喷砂处理中采用150-200目的金刚砂，喷砂压力为3-6MPa，喷砂距离为15-25cm；
(4)对喷砂处理后的基体无气喷涂底层涂料，间隔5-8小时，无气喷涂保护层涂料，喷涂温度为20-28℃。
10.如权利要求1-8任一所述的高强度防腐涂层在覆土罐方面的应用，其特征在于，所述底层的厚度为250-320μm，所述保护层的厚度为150-240μm。
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