本發(fā)明涉及一種防腐涂料,尤其是一種玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
防腐涂料種類較多,常見的有環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、無機(jī)富碎涂料等。使用時需根據(jù)不同的腐燭環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)姆栏苛?,同時針對不同的腐蝕環(huán)境,也可通過分析不同的成膜基料、溶劑、填料及助劑等在防腐涂料中所起得作用開發(fā)具有針對性的防腐涂料產(chǎn)品。其中環(huán)氧樹脂固化物具有力學(xué)性能好、化學(xué)穩(wěn)定性佳、電絕緣性好以及收縮率低、耐溫性好,易加工和價格低等優(yōu)點(diǎn),在涂料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但又存在固化后交聯(lián)密度高,呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),脆性大、沖擊性能差和初性差等缺點(diǎn),在一定程度上限制了它在某些高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
作者高偉在《納米改性環(huán)氧防腐涂料的制備與性能評價》一文中,選用納米二氧化硅和納米氧化鋁作為涂料的填料,選用硅烷偶聯(lián)劑作為納米粒子的改性劑,采用化學(xué)改性和超聲波分散與機(jī)械攪拌相結(jié)合的方式將納米粒子分散到環(huán)氧樹脂中,制備出一種納米改性環(huán)氧樹脂防腐涂料。該防腐涂料雖然耐磨性能有了一定的提高,但是涂層的附著力卻有所下降。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料,其特征在于,其由如下重量份的原料制備而成:環(huán)氧樹脂E51 200份、順丁橡膠40-50份、四氫呋喃150-200份、間氯過氧苯甲酸8-10份、乙酰丙酮氧釩2-3份、高碘酸鈉3-4份、硼氫化鈉8-10份、鄰聯(lián)甲苯二異氰酸酯12-15份、十二烷基磺酸鈉8-10份、二甲苯150-200份、正丁醇120-150份、硅烷偶聯(lián)劑UP-151 5-6份、鈦白粉12-15份、玻璃鱗片15-20份、分散劑SK-5040 6-8份、消泡劑PA-311 6-8份、N,N-二(2-羥丙基)苯胺5-6份、氯仿20-30份、乙醇適量。
所述的玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料,其特征在于,其有如下步驟制備而成:
(1)將順丁橡膠加入到四氫呋喃中,攪拌20-30min,加入間氯過氧苯甲酸和乙酰丙酮氧釩,升高溫度至70-80℃,攪拌反應(yīng)10-12h;降低溫度至50-60℃,加入高碘酸鈉,攪拌反應(yīng)2-3h,加入硼氫化鈉,升高溫度至140-150℃,攪拌反應(yīng)18-20h,得到多羥基化的順丁橡膠;
(2)將多羥基化的順丁橡膠加入裝有攪拌器、溫度計的的反應(yīng)器中,升溫至100-110℃,進(jìn)行真空脫氣20-30min,真空脫氣后降到常溫,加入鄰聯(lián)甲苯二異氰酸酯,升溫至80-90℃,攪拌反應(yīng)3-5h,加入三羥甲基丙烷,繼續(xù)攪拌反應(yīng)5-8h,真空脫氣20-30min,降溫出料;
(3)將硅烷偶聯(lián)劑UP-151配制成20%的乙醇溶液,25℃下靜置2-3h,取玻璃鱗片和鈦白粉置于配置好的溶液中,使其能夠被完全浸潤6-8h,放入90℃的烘箱中烘烤40-50min,烘干待用;
(4)將十二烷基磺酸鈉,溶于二甲苯和正丁醇組成的混合溶劑中,室溫下超聲波分散均勻后,在攪拌狀態(tài)下緩慢加入干燥的玻璃鱗片和鈦白粉,攪拌均勻后,繼續(xù)超聲波分散2-3h,加入環(huán)氧樹脂E51,升溫至95-105℃,抽真空30-40min,降溫至50-60℃,加入步驟(2)的產(chǎn)物,再升溫至90-100℃,攪拌反應(yīng)5-8h,加入分散劑SK-5040、消泡劑PA-311,超聲波分散后再用攪拌機(jī)高速分散30-40min,緩慢加入N,N-二(2-羥丙基)苯胺和氯仿配置的溶液,繼續(xù)攪拌2-3h,得到防腐涂料。
所述的順丁橡膠為稀土系順丁橡膠。
與其他環(huán)氧樹脂防腐涂料相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明首先在乙酰丙酮氧釩催化下,以間氯過氧苯甲酸與順丁橡膠的雙鍵發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng),再以高碘酸鈉催化裂解環(huán)氧基,制備得到多羥基化的順丁橡膠;多羥基化的順丁橡膠中的羥基再與鄰聯(lián)甲苯二異氰酸酯發(fā)生聚合反應(yīng),再通過化學(xué)鍵交聯(lián)的方式加入到環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡(luò)中,使得順丁橡膠與環(huán)氧樹脂有更好的相容性,大大提高了環(huán)氧樹脂防腐涂料的剛度、涂層附著力和耐熱性;選用具有耐候性、耐酸堿性好,遮蓋力好,化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)的鈦白粉作為涂料的顏料,耐酸堿、耐化學(xué)品腐蝕的玻璃鱗片作為涂料的填料,選用硅烷偶聯(lián)劑作為改性劑,采用化學(xué)改性和超聲波分散與機(jī)械攪拌相結(jié)合的方式將納米粒子分散到環(huán)氧樹脂中,增強(qiáng)了環(huán)氧樹脂防腐涂料的抗腐蝕能力;玻璃鱗片在涂膜中的平行排列,可切斷了漆膜中存在的微孔,還會在涂膜中形成“迷宮效應(yīng)”,使腐蝕介質(zhì)在涂膜中的擴(kuò)散路徑大大延長,從而有效延緩了基底金屬的腐蝕;本發(fā)明的防腐涂料能快速固化成膜,涂層具有優(yōu)秀的附著力、抗沖磨和防腐蝕性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
具體實施方式
本實施例的玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料,其由如下重量份的原料制備而成:環(huán)氧樹脂E51 200份、順丁橡膠50份、四氫呋喃200份、間氯過氧苯甲酸10份、乙酰丙酮氧釩3份、高碘酸鈉4份、硼氫化鈉10份、鄰聯(lián)甲苯二異氰酸酯15份、十二烷基磺酸鈉10份、二甲苯200份、正丁醇150份、硅烷偶聯(lián)劑UP-151 6份、鈦白粉15份、玻璃鱗片20份、分散劑SK-5040 8份、消泡劑PA-311 6份、N,N-二(2-羥丙基)苯胺6份、氯仿30份、乙醇適量。
本實施例的玻璃鱗片改性環(huán)氧樹脂防腐涂料,其特征在于,其有如下步驟制備而成:
(1)將順丁橡膠加入到四氫呋喃中,攪拌30min,加入間氯過氧苯甲酸和乙酰丙酮氧釩,升高溫度至80℃,攪拌反應(yīng)12h;降低溫度至60℃,加入高碘酸鈉,攪拌反應(yīng)3h,加入硼氫化鈉,升高溫度至150℃,攪拌反應(yīng)20h,得到多羥基化的順丁橡膠;
(2)將多羥基化的順丁橡膠加入裝有攪拌器、溫度計的的反應(yīng)器中,升溫至110℃,進(jìn)行真空脫氣30min,真空脫氣后降到常溫,加入鄰聯(lián)甲苯二異氰酸酯,升溫至90℃,攪拌反應(yīng)5h,加入三羥甲基丙烷,繼續(xù)攪拌反應(yīng)8h,真空脫氣30min,降溫出料;
(3)將硅烷偶聯(lián)劑UP-151配制成20%的乙醇溶液,25℃下靜置3h,取玻璃鱗片和鈦白粉置于配置好的溶液中,使其能夠被完全浸潤8h,放入90℃的烘箱中烘烤50min,烘干待用;
(4)將十二烷基磺酸鈉,溶于二甲苯和正丁醇組成的混合溶劑中,室溫下超聲波分散均勻后,在攪拌狀態(tài)下緩慢加入干燥的玻璃鱗片和鈦白粉,攪拌均勻后,繼續(xù)超聲波分散3h,加入環(huán)氧樹脂E51,升溫至105℃,抽真空40min,降溫至60℃,加入步驟(2)的產(chǎn)物,再升溫至100℃,攪拌反應(yīng)8h,加入分散劑SK-5040、消泡劑PA-311,超聲波分散后再用攪拌機(jī)高速分散40min,緩慢加入N,N-二(2-羥丙基)苯胺和氯仿配置的溶液,繼續(xù)攪拌3h,得到防腐涂料。
耐標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧性能和耐腐蝕測試:采用標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧機(jī)做中性鹽霧實驗。將樣品(涂覆量:250mg/dm2)放入鹽霧機(jī)中用鹽水(濃度為5%,pH為6.5-7.5)在35℃下噴霧,觀察樣品狀況變化。測試結(jié)果:樣品在1500h內(nèi)未出現(xiàn)紅銹。