一種納米改性防腐蝕耐沖刷涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料制備技術(shù)，涉及一種納米改性的防腐蝕耐沖刷涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 特殊環(huán)境下的壓氣機(jī)葉片、輸水管道、渦輪機(jī)葉片和泥漿栗輪等都經(jīng)受著嚴(yán)峻的 腐蝕和沖刷問(wèn)題?，F(xiàn)有防腐蝕涂料耐沖刷性能較差，耐沖刷涂料的防腐蝕性能不好，因此亟 需一種防腐蝕耐沖刷的雙功能涂料。中國(guó)專(zhuān)利CN02158891.0公布了一種金屬表面防腐蝕涂 料，該涂料為雙層結(jié)構(gòu)，底漆為環(huán)氧漆，面漆為聚氨酯漆。中國(guó)專(zhuān)利CN 201210418545.5公布 了一種耐沖刷防腐涂料，其為三層結(jié)構(gòu)，包括預(yù)涂層、防護(hù)層和外表層，分別起到不同作用。 上述兩種涂料未經(jīng)納米改性，防腐蝕耐沖刷性能較差。而且為多層結(jié)構(gòu)，增加了制備和施工 難度。中國(guó)專(zhuān)利CN 03134092.X公布了一種納米涂料及其制作工藝，將涂料各組分按比例混 合攪拌，高速分散20min即可即可得到納米涂料。其缺點(diǎn)是:納米顆粒在樹(shù)脂中的分散性差， 降低了防蝕腐耐沖刷性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是:提出一種納米改性的防腐蝕耐沖刷涂料及其制備方法，以便提 高涂料的防腐蝕耐沖刷性能，滿足特殊環(huán)境下的壓氣機(jī)葉片、輸水管道、渦輪機(jī)葉片和泥漿 栗輪等的使用需要。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種納米改性防腐蝕耐沖刷涂料，其特征在于:它由第一組 分和第二組分構(gòu)成，第一組分和第二組分的重量比為1:0.03~1:0.06;第一組分配方中各 組分的重量百分比為：環(huán)氧樹(shù)脂：25%~30%;氨基樹(shù)脂：4%~6%;微米硬質(zhì)填料：5%~ 15% ;微米防腐填料5 %~15 % ;亞微米填料：1%~6 % ;納米填料:0.1 %~2 % ;流平劑： 0.1 %~0.5 % ;潤(rùn)濕分散劑：1 %~2 % ;余量:溶劑;所述的環(huán)氧樹(shù)脂是平均分子量為900~ 1400的雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的氨基樹(shù)脂是甲醚化氨基樹(shù) 月旨5865;所述的微米硬質(zhì)填料是顆粒尺寸為Ιμπι~50μηι的氧化錯(cuò)、石英砂、碳化娃、碳化媽或 氧化鋯中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的微米防腐填料是顆粒尺寸為30μπι~50μπι的 磷酸鹽、鉻酸鹽、鋅粉或鐵紅中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的亞微米填料是平均粒 徑為500nm的聚酯改性納米氧化錯(cuò);所述的納米填料是平均粒徑為50nm的硅氧烷改性納米 二氧化硅;所述的溶劑是二甲苯與正丁醇的混合溶液，二甲苯與正丁醇的質(zhì)量比為1:1;第 二組分為聚酰胺固化劑115。
[0005] 如上面所述的一種納米改性防腐蝕耐沖刷涂料的制備方法，其特征在于:第一組 分的制備步驟如下：
[0006] 1、備料:按比例稱(chēng)取各種原料；
[0007] 2、樹(shù)脂溶解:將環(huán)氧樹(shù)脂與等量的溶劑放到容器中混合，向容器放入攪拌裝置攪 拌至少3h，使環(huán)氧樹(shù)脂溶解得到溶解物；
[0008] 3、預(yù)分散:將氨基樹(shù)脂、流平劑、潤(rùn)濕分散劑、納米填料和亞微米填料加入到上述 溶解物中，將容器放到超聲分散裝置上進(jìn)行超聲分散至少5min，使上述溶解物與氨基樹(shù)脂、 流平劑、潤(rùn)濕分散劑、納米填料和亞微米填料混合均勻形成漿料I;
[0009] 4、震蕩分散:然后將微米硬質(zhì)填料、微米防腐填料和剩余溶劑加入到漿料I中，手 工攪拌至少2min，然后將漿料I與微米硬質(zhì)填料、微米防腐填料和剩余溶劑的混合物裝入震 蕩瓶中，再向震蕩瓶中加入100重量份的鋯珠，擰緊震蕩瓶裝入震蕩分散機(jī)中震蕩2h~4h， 之后用濾紙將鋯珠過(guò)濾出去得到漿料Π ;
[0010] 5、超聲分散:將漿料Π 放入超聲儀中超聲分散lOmin~20min得到第一組分。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:提出了一種納米改性的防腐蝕耐沖刷涂料及其制備方法，大大 提高了涂料的防腐蝕耐沖刷性能，滿足了特殊環(huán)境下的壓氣機(jī)葉片、輸水管道、渦輪機(jī)葉片 和泥漿栗輪等的使用需要。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種納米改性防腐耐沖刷涂料，其特征在于:它 由第一組分和第二組分構(gòu)成，第一組分和第二組分的重量比為1 :〇. 03~1:0.06;第一組分 配方中各組分的重量百分比為：環(huán)氧樹(shù)脂：25%~30%;氨基樹(shù)脂：4%~6%;微米硬質(zhì)填 料:5 %~15 % ;微米防腐填料5 %~15 % ;亞微米填料:1 %~6 % ;納米填料:0.1 %~2 % ;流 平劑:0.1 %~0.5 % ;潤(rùn)濕分散劑：1 %~2 % ;余量:溶劑;所述的環(huán)氧樹(shù)脂是平均分子量為 900~1400的雙酸A環(huán)氧樹(shù)脂中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的氨基樹(shù)脂是甲醚化氨 基樹(shù)脂5865;所述的微米硬質(zhì)填料是顆粒尺寸為Ιμπι~50μηι的氧化錯(cuò)、石英砂、碳化娃、碳化 鎢或氧化鋯中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的微米防腐填料是顆粒尺寸為30μπι~50 μπι的磷酸鹽、鉻酸鹽、鋅粉或鐵紅中的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的組合;所述的亞微米填料是平 均粒徑為500nm的聚酯改性納米氧化錯(cuò);所述的納米填料是平均粒徑為50nm的硅氧烷改性 納米二氧化硅;所述的溶劑是二甲苯與正丁醇的混合溶液，二甲苯與正丁醇的質(zhì)量比為1: 1;第二組分為聚酰胺固化劑115。
[0013] 如上面所述的一種納米改性防腐耐沖刷涂料的制備方法，其特征在于:第一組分 的制備步驟如下：
[0014] 1、備料:按比例稱(chēng)取各種原料；
[0015] 2、樹(shù)脂溶解:將環(huán)氧樹(shù)脂與等量的溶劑放到容器中混合，向容器放入攪拌裝置攪 拌至少3h，使環(huán)氧樹(shù)脂溶解得到溶解物；
[0016] 3、預(yù)分散:將氨基樹(shù)脂、流平劑、潤(rùn)濕分散劑、納米填料和亞微米填料加入到上述 溶解物中，將容器放到超聲分散裝置上進(jìn)行超聲分散至少5min，使上述溶解物與氨基樹(shù)脂、 流平劑、潤(rùn)濕分散劑、納米填料和亞微米填料混合均勻形成漿料I;
[0017] 4、震蕩分散:然后將微米硬質(zhì)填料、微米防腐填料和剩余溶劑加入到漿料I中，手 工攪拌至少2min，然后將漿料I與微米硬質(zhì)填料、微米防腐填料和剩余溶劑的混合物裝入震 蕩瓶中，再向震蕩瓶中加入100重量份的鋯珠，擰緊震蕩瓶裝入震蕩分散機(jī)中震蕩2h~4h， 之后用濾紙將鋯珠過(guò)濾出去得到漿料Π ;
[0018] 5、超聲分散:將漿料Π 放入超聲儀中超聲分散lOmin~20min得到第一組分。
[0019] 本發(fā)明的工作原理是:平均分子量為900-1400的雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂與氨基樹(shù)脂配合 使用，主要為了保證涂料擁有較好的硬度的同時(shí)，并擁有一定的韌性;微米硬質(zhì)填料主要提 高涂料的硬度，使涂料具有一定的耐沖刷性能;微米防腐填料主要為了保證涂料具有一定 的防腐蝕能力；亞微米填料和納米填料相對(duì)于普通微米填料，可以更有效的填充樹(shù)脂體系 交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的孔洞，提高涂層致密性，進(jìn)一步提升涂料的防腐蝕性能和耐沖刷性能。利用這 種不同尺寸大小的顆粒對(duì)樹(shù)脂體系交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行增強(qiáng)的同時(shí)，納米Si〇2還可以與環(huán)氧樹(shù)脂 形成化學(xué)鍵合起到增強(qiáng)交聯(lián)密度的作用，并會(huì)增強(qiáng)涂料對(duì)基板的附著力，大大提高涂料的 防腐蝕性能，而納米Al 2〇3則在沖刷