CN117089231A - 一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体而言，涉及一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料；该防滑防腐涂料，按重量份数计，其包括以下组分：改性硅酸盐溶液10‑30份、改性多尺度复合锌粉55‑62份、改性碳化硅5‑15份、稀土螯合物0.1‑0.5份、片状Mxene 5‑15份、水性分散剂0.1‑0.5份、水性消泡剂0.1‑0.5份和防沉剂0.1‑0.5份。本发明提供的防滑防腐涂料，具有更优的防腐性能、防滑性能、耐高温性能、表面硬度和固化速度。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体而言，涉及一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料。
背景技术
目前，对桥梁和装配式建筑等钢铁构件的高强螺栓连接面的处理方式有三种：一是喷砂处理后任其锈蚀，以增加抗滑移系数，满足标准要求的不小于0.55要求，导致的结果是锈蚀表面在使用过程中一直锈蚀，既影响美观也影响安全；二是在表面进行喷铝处理，工艺要求高，对施工人员的劳动强度大，并且效率低，涂层厚度均匀性不好控制，进而影响抗滑移系数的稳定性；三是喷涂醇溶性无机防滑移涂料。其中，采用醇溶性无机富锌防滑防腐涂料是目前广泛应用的技术手段。然而，醇溶性无机富锌防腐涂料VOCs(挥发性有机化合物)含量高达580克/升，抗滑移系数不稳定(固化机制和空气中水分有关系)，对表面处理要求清洁度高(Sa3级别以上)，且锌粉含量高。近年来对于环境保护要求的提高，醇溶无机富锌涂料的使用受到限制。水性无机富锌涂料由于VOCs含量接近0，防腐性能、耐磨性、附着力等性能优异被广泛关注。
随着特大桥建设和各种装配式钢结构的增加，迫切需要一种能够满足在较低表面处理清洁度(Sa21/2)、低VOCs含量、低锌含量(锌资源枯竭)，常态下能固化的用于钢铁高强螺栓连接面的防滑防腐涂料。但是，现有的水性无机富锌防腐涂料仍存在以下不足之处：涂料中锌粉含量较高，导致涂料在施工后分层，涂层的上层以无机氧化硅为主，这种微观结构不均匀，影响涂料抗滑移系数的一致性和稳定性；涂料的防腐性能、防滑性能、耐高温性能、表面硬度和固化速度有待进一步提高。
发明内容
本发明解决的技术问题是以下问题中的至少一种：水性无机富锌防腐涂料中锌粉含量较高，导致涂料在施工后分层，影响涂料抗滑移系数的一致性和稳定性；水性无机富锌防腐涂料的防腐性能、防滑性能、耐高温性能、表面硬度和固化速度有待进一步提高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，按重量份数计，其包括以下组分：改性硅酸盐溶液10-30份、改性多尺度复合锌粉55-62份、改性碳化硅5-15份、稀土螯合物0.1-0.5份、片状Mxene 5-15份、水性分散剂0.1-0.5份、水性消泡剂0.1-0.5份和防沉剂0.1-0.5份。
可选地，所述改性硅酸盐溶液、所述改性多尺度复合锌粉和所述改性碳化硅均是经硅烷偶联剂改性处理得到的。
可选地，所述改性硅酸盐溶液的制备方法包括：
步骤A1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾20-25％、硅酸锂5-10％、硅溶胶10-15％、复合稳定剂0.3-0.7％和水50-60％；
步骤A2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到所述改性硅酸盐溶液。
可选地，所述步骤A2中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
可选地，所述步骤A1中，所述复合稳定剂包括摩尔比为(0.5-2)：(0.1-2)的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺。
可选地，所述改性多尺度复合锌粉的制备方法包括：
步骤B1、将不同粒径的锌粉混合均匀，得到混合锌粉；
步骤B2、向所述混合锌粉中加入含有硅烷偶联剂的有机溶液，得到反应混合物；
步骤B3、所述反应混合物在第一预设温度下搅拌反应第一预设时间后，分离固体产物，干燥处理，得到所述改性多尺度复合锌粉。
可选地，所述步骤B1中，所述第一预设温度为50-90℃，所述第一预设时间为2-4h。
可选地，所述步骤B1中，所述混合锌粉包括质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(1-3)粒径为10μm、1μm和100nm的锌粉。
可选地，所述片状Mxene的制备方法包括：
步骤C1、将碳钛化铝加入由氟化锂和盐酸组成的混合溶液中，在第二预设温度下搅拌反应第二预设时间后，收集沉淀产物；
步骤C2、向所述沉淀产物中加入水，在惰性气体氛围下进行超声、离心、抽滤和烘干处理，得到所述片状Mxene。
可选地，所述步骤C1中，所述第二预设温度为30-50℃，所述第二预设时间为24-48h。
与现有技术相比，本发明的水性无机富锌防腐涂料的组分中，硅酸盐溶液、锌粉、碳化硅均经过有机改性处理，有利于提高涂料的相容性和分散性，从而能够有避免效涂料在施工后分层，确保涂料抗滑移系数的一致性和稳定性。本发明中采用多尺度锌粉复配，由于锌粉粒径的多样性，使得涂层表面较粗糙，从而赋予涂层表面更好的防滑性能；另外，较小粒径的锌粉，可以填充在各组分之间以及较大粒径锌粉之间的空隙中，从而提高涂层的致密性和各组分之间的连结强度，可以有效防止腐蚀介质从空隙中侵入涂层，从而提高涂层的耐腐蚀性能。改性碳化硅和Mxene作为填料，一方面可以降低涂料中锌粉的含量和提高涂层的硬度、耐高温性能，另一方面Mxene材料具有非常好的力学性能，因此可以提高涂层的力学强度，片状Mxene的添加，会使得涂料产生触变性，出现剪切变稀的现象，在涂料搅拌混合的过程中使得涂料粘度下降，方便施工，因此无需加入更多的溶剂来降低浆料浓度，因而使得涂料的固化速度较快。本发明防腐涂料的组分中由于含有稀土螯合物，当腐蚀介质浸入涂层发生化学反应时，稀土螯合物可以与产生的金属离子螯合，稳定金属离子，阻止电化学反应的进一步进行，从而阻碍腐蚀的进一步产生，有利于提高涂料的耐腐蚀性能。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互组合。术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。以上术语涵盖术语“由……组成”和“基本上由……组成”。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。
本发明实施例提供了一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，按重量份数计，其包括以下组分：改性硅酸盐溶液10-30份、改性多尺度复合锌粉55-62份、改性碳化硅5-15份、稀土螯合物0.1-0.5份、片状Mxene 5-15份、水性分散剂0.1-0.5份、水性消泡剂0.1-0.5份和防沉剂0.1-0.5份。
与现有技术相比，本发明实施例提供的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料的组分中，硅酸盐溶液、锌粉、碳化硅均经过有机改性处理，有利于提高涂料的相容性和分散性，从而能够有避免效涂料在施工后分层，确保涂料抗滑移系数的一致性和稳定性。本发明中采用多尺度锌粉复配，由于锌粉粒径的多样性，使得涂层表面较粗糙，从而赋予涂层表面更好的防滑性能；另外，较小粒径的锌粉，可以填充在各组分之间以及较大粒径锌粉之间的空隙中，从而提高涂层的致密性和各组分之间的连结强度，可以有效防止腐蚀介质从空隙中侵入涂层，从而提高涂层的耐腐蚀性能。改性碳化硅和Mxene作为填料，一方面可以降低涂料中锌粉的含量和提高涂层的硬度、耐高温性能，另一方面Mxene材料具有非常好的力学性能，因此可以提高涂层的力学强度，片状Mxene的添加，会使得涂料产生触变性，出现剪切变稀的现象，在涂料搅拌混合的过程中使得涂料粘度下降，方便施工，因此无需加入更多的溶剂来降低浆料浓度，因而使得涂料的固化速度较快。本发明防腐涂料的组分中由于含有稀土螯合物，当腐蚀介质浸入涂层发生化学反应时，稀土螯合物可以与产生的金属离子螯合，稳定金属离子，阻止电化学反应的进一步进行，从而阻碍腐蚀的进一步产生，有利于提高涂料的耐腐蚀性能。
本发明的实施例中，所述水性分散剂包括非离子型的聚合物分散剂、聚羧酸铵盐、聚羧酸钠溶液中的至少一种；示例性地，本发明的实施例中使用的水性分散剂为普为(上海)新材料科技有限公司生产的型号为D-1800的水性分散剂。本发明的实施例中，所述水性消泡剂包括以疏水化合物为载体的矿物油溶液和由矿物油和破泡聚硅氧烷组成的混合物中的至少一种；示例性地，本发明的实施例中使用的水性消泡剂为普为(上海)新材料科技有限公司生产的型号为DF-226的水性消泡剂。本发明的实施例中，所述防沉剂包括水溶性；钛酸酯偶联剂和聚酰胺钠铵盐中的至少一种，示例性地，本发明的实施例中使用的防沉剂为佛山市科宁新材料有限公司生产的型号为KMT-4007的防沉剂。本发明的实施例中，所述稀土螯合物使用的是陕西希泰兴邦材料科技有限公司生产的型号为REC-1的稀土钇螯合物。
本发明的一些实施例中，所述改性硅酸盐溶液的制备方法包括：
步骤A1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾20-25％、硅酸锂5-10％、硅溶胶10-15％、复合稳定剂0.3-0.7％和水50-60％；
步骤A2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到所述改性硅酸盐溶液。其中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
本发明的一些实施例中，所述步骤A1中，所述复合稳定剂包括摩尔比为(0.5-2)：(0.1-2)的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺。四甲基乙二胺为叔胺类稳定剂，是通过叔胺氮原子上的孤对电子同缺电子的多价金离子的络合作用，来减少多价金属离子与硅酸根阴离子的反应，即将叔胺作为一种含胺络合剂使用，来稳定多价金属离子；羟乙基乙二胺为有机碱类化合物，可与金属离子螯合来提高稳定性，两种稳定剂协同作用，有利于抑制无机硅酸盐自聚，提高硅酸盐分散性能和稳定性。
本发明的一些实施例中，所述改性多尺度复合锌粉的制备方法包括：
步骤B1、将不同粒径的锌粉混合均匀，得到混合锌粉；
步骤B2、向所述混合锌粉中加入含有硅烷偶联剂的有机溶液，得到反应混合物；其中，硅烷偶联剂为环氧类硅烷偶联剂，例如：3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷等中的一种；
步骤B3、所述反应混合物在第一预设温度下搅拌反应第一预设时间后，分离固体产物，干燥处理，得到所述改性多尺度复合锌粉。
本发明的实施例中，采用多尺度锌粉复配，由于锌粉粒径的多样性，使得涂层表面较粗糙，从而赋予涂层表面更好的防滑性能；另外，较小粒径的锌粉可以填充各组分之间以及较大粒径锌粉之间的空隙中，从而提高涂层的致密性和各组分之间的连结强度，可以有效防止腐蚀介质从空隙中侵入涂层，从而提高涂层的耐腐蚀性能。
本发明的一些实施例中，所述步骤B1中，所述第一预设温度为50-90℃，所述第一预设时间为2-4h。所述步骤B1中，所述混合锌粉包括质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(1-3)粒径为10μm、1μm和100nm的锌粉。
本发明中，所述改性碳化硅的改性方法与改性多尺度复合锌粉的改性方法相同；改性碳化硅的制备方法包括：
向碳化硅中加入含有硅烷偶联剂的有机溶液，得到反应混合物；其中，硅烷偶联剂为环氧类硅烷偶联剂，例如：3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷等中的一种；
所述反应混合物50-90℃下搅拌反应2-4h后，分离固体产物，干燥处理，得到所述改性碳化硅。
本发明的一些实施例中，所述片状Mxene的制备方法包括：
步骤C1、将碳钛化铝加入由氟化锂和盐酸组成的混合溶液中，在第二预设温度下搅拌反应第二预设时间后，收集沉淀产物；
步骤C2、向所述沉淀产物中加入水，在惰性气体氛围下进行超声、离心、抽滤和烘干处理，得到所述片状Mxene。
采用该实施例中的方法制备的片状Mxene具有更加稳定的微观结构、不易被氧化，使得涂层能具有更长的防腐期效。
本发明的一些实施例中，所述步骤C1中，所述第二预设温度为30-50℃，所述第二预设时间为24-48h。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是以下实施例及对比例中使用的水性分散剂为普为(上海)新材料科技有限公司生产的型号为D-1800的水性分散剂；使用的水性消泡剂为普为(上海)新材料科技有限公司生产的型号为DF-226的水性消泡剂；使用的防沉剂为佛山市科宁新材料有限公司生产的型号为KMT-4007的防沉剂；使用的稀土螯合物是陕西希泰兴邦材料科技有限公司生产的型号为REC-1的稀土钇螯合物。
实施例1
制备改性多尺度复合锌粉
1.1、将粒径分别为10μm、1μm和100nm的锌粉按质量比1：1：2混合均匀，得到混合锌粉；
1.2、向所述混合锌粉中加入含有硅烷偶联剂的乙醇溶液，得到反应混合物；其中，硅烷偶联剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；
1.3、所述反应混合物在70℃下搅拌反应3h，反应结束后抽滤洗涤三次，将得到的产物置于烘箱中干燥12h至恒重，得到所述改性多尺度复合锌粉。
实施例2
制备改性碳化硅
2.1、向碳化硅中加入含有硅烷偶联剂的乙醇溶液，得到反应混合物；其中，其中，硅烷偶联剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；
2.2、所述反应混合物70℃下搅拌反应3h后，反应结束后抽滤洗涤三次，将得到的产物置于烘箱中干燥12h至恒重，得到所述改性碳化硅。
实施例3
制备片状Mxene
3.1、将碳钛化铝加入由氟化锂和盐酸组成的混合溶液中，在40℃下以400r/min的转速搅拌反48h后，离心分离固体产物，将固体产物分别用盐酸和去离子水洗涤3次，得到沉淀产物；
3.2、向所述沉淀产物中加入水，在氮气气氛保护下，于0℃冰水浴中超声90min并以3500r/min转速离心60min，然后抽滤和烘干处理，得到片状Mxene。
实施例4
4.1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾25％、硅酸锂8％、硅溶胶12％、复合稳定剂0.5％和去离子水54.5％，复合稳定剂由摩尔比为1：1的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺组成；
4.2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到改性硅酸盐溶液；其中，硅烷偶联剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；
4.3、按重量份数计，将改性硅酸盐溶液24份、水性分散剂0.4份、水性消泡剂0.4份和防沉剂0.4份混合，在800r/min转速下搅拌30min，得到混合溶液A；将改性多尺度复合锌粉55份、改性碳化硅10份、稀土螯合物0.4份和片状Mxene10份混合，在1500r/min转速搅拌30min，得到混合物B；其中，改性多尺度复合锌粉是实施例1中制得的，改性碳化硅为实施例2中制得的，片状Mxene为实施例3中制得的；
4.4、将混合溶液A和混合物B混合，在1500r/min转速下搅拌直至混合均匀，得到水性无机富锌防滑防腐涂料。
实施例5
5.1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾25％、硅酸锂8％、硅溶胶12％、复合稳定剂0.5％和去离子水54.5％，复合稳定剂由摩尔比为1：1的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺组成；
5.2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到改性硅酸盐溶液；其中，硅烷偶联剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；
5.3、按重量份数计，将改性硅酸盐溶液21份、水性分散剂0.4份、水性消泡剂0.4份和防沉剂0.4份混合，在800r/min转速下搅拌30min，得到混合溶液A；将改性多尺度复合锌粉58份、改性碳化硅10份、稀土螯合物0.4份和片状Mxene10份混合，在1500r/min转速搅拌30min，得到混合物B；其中，改性多尺度复合锌粉是实施例1中制得的，改性碳化硅为实施例2中制得的，片状Mxene为实施例3中制得的；
5.4、将混合溶液A和混合物B混合，在1500r/min转速下搅拌直至混合均匀，得到水性无机富锌防滑防腐涂料。
实施例6
6.1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾25％、硅酸锂8％、硅溶胶12％、复合稳定剂0.5％和去离子水54.5％，复合稳定剂由摩尔比为1：1的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺组成；
6.2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到改性硅酸盐溶液；其中，硅烷偶联剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；
6.3、按重量份数计，将改性硅酸盐溶液18份、水性分散剂0.4份、水性消泡剂0.4份和防沉剂0.4份混合，在800r/min转速下搅拌30min，得到混合溶液A；将改性多尺度复合锌粉62份、改性碳化硅10份、稀土螯合物0.4份和片状Mxene10份混合，在1500r/min转速搅拌30min，得到混合物B；其中，改性多尺度复合锌粉是实施例1中制得的，改性碳化硅为实施例2中制得的，片状Mxene为实施例3中制得的；
6.4、将混合溶液A和混合物B混合，在1500r/min转速下搅拌直至混合均匀，得到水性无机富锌防滑防腐涂料。
对比例1
与实施例4相比，不同之处在于，混合物B中改性多尺度复合锌粉由实施例1的步骤1.1中得到混合锌粉替代，也就是混合锌粉未经改性处理。
对比例2
与实施例4相比，不同之处在于，与实施例4相比，不同之处在于，混合物B中改性多尺度复合锌粉由实施例1的步骤1.1中得到混合锌粉替代，也就是混合锌粉未经改性处理；混合物B中不含有片状Mxene。
对比例3
与实施例4相比，不同之处在于，与实施例4相比，不同之处在于，混合物B中改性多尺度复合锌粉由实施例1的步骤1.1中得到混合锌粉替代，也就是混合锌粉未经改性处理；混合物B中不含有片状Mxene和稀土螯合物。
实验例
对实施例4-6及对比例1-3中制得的防腐涂料进行VOCs含量测试、表干时间和实干时间测试、耐高温性能测试、附着力测试、耐盐雾测试、耐冲击强度测试、防滑摩擦系数测试，结果见表1。表干时间和实干时间测试参照GB/T1728-2020；耐高温性能测试方法为将带有漆膜的钢板放于400℃环境中烘烤1h，记录漆膜表面是否完整、变色、出现裂纹、鼓泡等破坏；附着力测试方法参照GB/T5210-2006；耐盐雾测试参照GB/T10125，耐冲击强度根据GB/T1732-2020，防滑摩擦系数测试参照GB/T 9263-2020。
表1
由表1可以看出，实施例4-6中的防腐涂料，由于片状Mxene填料的加入赋予浆料的触变性，可以减少溶剂的加入，进而提高了无机涂料的固化速度，按照GB/T1728-2020标准测试，测试结果表明，表干时间降低至15分钟左右，实干时间降低至180分钟。与对比例2-3相比较，对比例2-3中防腐涂料，由于没有加入片状Mxene入，需要加入更多的溶剂，因此表干时间和实干时间均有所增加，表干时间增加至25分钟左右，而实干时间增加至240分钟。实施例4与对比例1相比可以看出，两个例子均有Mxene的加入，仅有锌粉添加的不同，结果表明表干时间与实干时间没有明显差距，而实施例4与对比例2、3相比显示出明显差距，说明了片状Mxene填料的加入，起到了降低溶剂的加入量、提升固化速度的效果。
实施例4-6中，耐高温测试结果表明，实施例4-6均具有优异的耐高温性能，涂层漆膜完整没有发生变色，这是由于改性多尺度复合锌粉的加入使得图层内部致密，而耐高温的碳化硅填料和Mxene材料，能进一步提高涂层的耐热性能。与对比例1相比，由于使用普通锌粉替代改性多尺度复合锌粉，涂层的致密性有所下降，因此在高温测试下发生出现了裂纹，耐热性能降低，漆膜变色。对比例2中，由于未添加片状Mxene，涂层漆膜的耐热性能进一步降低，耐热性测试结果表明，漆膜出现裂纹，并且有开裂现象。这说明改性多尺度复合锌粉和片状Mxene能够增加涂层漆膜的耐热性。并且由于改性多尺度复合锌粉使得涂层致密性增加，也同样使得涂层不易脱落，附着力有所增加，实施例4-6具有更好的附着力，均大于6.3Mpa，而对比例1-3附着力有所下降，附着力为5.5Mpa左右。
实施例4-6中VOCs含量测试结果表明，实施例4-6所制备的防腐涂料，均具有非常低的VOCs含量，符合国家标准和环境保护理念。
耐盐雾测试结果表明，实施例4-6的耐盐雾测试时间均超过4000小时，具有非常优异的耐腐蚀性能，实施例4与对比例1的结果相比较可以看出，改性多尺度复合锌粉，能够大幅度增加涂层的耐腐蚀性能，使用普通锌粉的涂层耐盐雾测试时间仅为2900小时，而通过对比例2和对比例3的测试结果可以看出，未添加Mxene和稀土螯合物的涂层，耐腐蚀性能进一步降低，对比例3中耐盐雾测试时间仅为2620小时。
从防滑性能测试结果可以看出，实施例4-6中使用的多尺度复合锌粉和高硬度的碳化硅填料制备的涂层，具有优异的防滑性能，防滑系数均在0.59以上，而对比例1-3中的防腐涂料的防滑性能则明显下降。
另外，需要说明的是，虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，按重量份数计，其包括以下组分：改性硅酸盐溶液10-30份、改性多尺度复合锌粉55-62份、改性碳化硅5-15份、稀土螯合物0.1-0.5份、片状Mxene 5-15份、水性分散剂0.1-0.5份、水性消泡剂0.1-0.5份和防沉剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述改性硅酸盐溶液、所述改性多尺度复合锌粉和所述改性碳化硅均是经硅烷偶联剂改性处理得到的。
3.根据权利要求1所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述改性硅酸盐溶液的制备方法包括：
步骤A1、配制硅酸盐溶液，其中，按质量百分数计，所述硅酸盐溶液包括硅酸钾20-25％、硅酸锂5-10％、硅溶胶10-15％、复合稳定剂0.3-0.7％和水50-60％；
步骤A2、向所述硅酸盐溶液中加入硅烷偶联剂，混合均匀，搅拌处理，得到所述改性硅酸盐溶液。
4.根据权利要求3所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述步骤A2中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述步骤A1中，所述复合稳定剂包括摩尔比为(0.5-2)：(0.1-2)的羟乙基乙二胺和四甲基乙二胺。
6.根据权利要求1所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述改性多尺度复合锌粉的制备方法包括：
步骤B1、将不同粒径的锌粉混合均匀，得到混合锌粉；
步骤B2、向所述混合锌粉中加入含有硅烷偶联剂的有机溶液，得到反应混合物；
步骤B3、所述反应混合物在第一预设温度下搅拌反应第一预设时间后，分离固体产物，干燥处理，得到所述改性多尺度复合锌粉。
7.根据权利要求6所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述步骤B1中，所述第一预设温度为50-90℃，所述第一预设时间为2-4h。
8.根据权利要求6所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述步骤B1中，所述混合锌粉包括质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(1-3)粒径为10μm、1μm和100nm的锌粉。
9.根据权利要求1所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述片状Mxene的制备方法包括：
步骤C1、将碳钛化铝加入由氟化锂和盐酸组成的混合溶液中，在第二预设温度下搅拌反应第二预设时间后，收集沉淀产物；
步骤C2、向所述沉淀产物中加入水，在惰性气体氛围下进行超声、离心、抽滤和烘干处理，得到所述片状Mxene。
10.根据权利要求9所述的Mxene改性水性无机富锌防滑防腐涂料，其特征在于，所述步骤C1中，所述第二预设温度为30-50℃，所述第二预设时间为24-48h。
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|---|---|---|---|---|
| CN117820883A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 苏州群鹰防腐材料有限公司 | 一种应用于海洋工程的复合陶瓷防腐材料及其制备方法 |
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- 2023-08-04 CN CN202310973541.1A patent/CN117089231A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117820883A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 苏州群鹰防腐材料有限公司 | 一种应用于海洋工程的复合陶瓷防腐材料及其制备方法 |
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