纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，以乙醇为溶剂，加入氨水、TEOS、超纯水，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备纳米SiO2微球；将纳米SiO2微球分散于无水乙醇与去离子水的混合溶液中，加入硅烷偶联剂充分搅拌得到改性纳米SiO2微球溶液；将玄武岩鳞片加入二甲苯中磁力搅拌，滴加改性纳米SiO2微球溶液，加热反应后抽滤，洗涤、干燥，得到改性玄武岩鳞片；将环氧树脂、二甲苯、无水乙醇、六亚甲基四胺配置成环氧树脂涂料，添加改性鳞片，固化后，得到改性玄武岩鳞片防腐涂料。本发明专利技术操作简单，改性后的玄武岩鳞片制备的涂料耐酸碱性优良、抗渗透性好，在防腐领域有重要应用。

Preparation of nano SiO2 microspheres modified basalt scale anticorrosive coatings

The invention discloses a preparation method of nano-SiO_2 microsphere modified basalt scale anticorrosive coating, which is characterized in that the nano-SiO_2 microsphere is dispersed in the mixture of anhydrous ethanol and deionized water, using ethanol as solvent, adding ammonia water, TEOS and ultra-pure water, and hydrolyzing tetraethyl orthosilicate by stirring to prepare nano-SiO_2 microspheres. In the solution, the modified nano-SiO_2 microsphere solution was obtained by adding silane coupling agent and stirring sufficiently; the basalt scale was added into xylene by magnetic stirring, and the modified nano-SiO_2 microsphere solution was added by dripping. After heating, filtration, washing and drying, the modified basalt scale was obtained; the epoxy resin, xylene, anhydrous ethanol and hexamethylene were added to the basalt scale. The modified basalt scale anticorrosive coating was prepared by adding modified scale and curing tetramine into epoxy resin coating. The coating prepared by the modified basalt scale has excellent acid and alkali resistance and permeability resistance, and has important application in the field of anticorrosion.

【技术实现步骤摘要】
纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法
本专利技术涉及一种利用纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，属于玄武岩鳞片的改性

技术介绍
近年来，海洋产业不断发展，同时产生的腐蚀现象十分严峻，防腐涂料作为最主要的预防海洋腐蚀的手段应用广泛。鳞片防腐涂料是一种厚浆型防腐涂料，片状无机填料层叠分布产生了特殊的“迷宫效应”对涂料性能有极大提升。我国玄武岩资源极为丰富，玄武岩鳞片作无机磷片填料拥有极强的耐酸碱腐蚀性能，吸水率低且抗折抗压，工业生产过程中不会对环境产生过多负面影响。然而，直接将玄武岩鳞片作为无机填料加入环氧树脂涂料中，鳞片表面与树脂界面相容性差，玄武岩鳞片表面和环氧涂层间会产生空隙和裂缝，并且在环氧树脂中分布不均匀，易出现沉底的现象，严重影响环氧涂层的各类性能。因此，制备改性的玄武岩鳞片将提升玄武岩鳞片的表面活性，增强与树脂基体结合力，改善在树脂基体中的分散均匀性，进一步提升防腐涂料的抗渗透性、耐腐蚀性、抗冲击等性能，在防腐领域有重要的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：提供一种改性玄武岩鳞片防腐涂料，增加抗渗透性、耐腐蚀性、抗冲击等性能。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：以乙醇为溶剂，加入氨水、TEOS、超纯水，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备纳米SiO2微球；步骤2)：将纳米SiO2微球分散于无水乙醇与去离子水的混合溶液中，加入硅烷偶联剂充分搅拌得到改性纳米SiO2微球溶液；步骤3)：将玄武岩鳞片加入二甲苯中磁力搅拌，滴加改性纳米SiO2微球溶液，加热反应后抽滤，依次用二甲苯、四氢呋喃洗涤后，干燥，得到改性玄武岩鳞片；步骤4)：将环氧树脂、二甲苯、无水乙醇、六亚甲基四胺配置成环氧树脂涂料，添加改性鳞片，常温固化大于24h后，得到改性玄武岩鳞片防腐涂料。优选地，所述步骤1)中氨水、TEOS、超纯水、乙醇的体积比为1∶2：6：60。优选地，所述步骤1)制得的纳米SiO2微球的粒径为30nm。优选地，所述步骤2)中硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水的体积比为1：4：1。优选地，其特征在于，所述步骤2)中的硅烷偶联剂采用KH550或KH570。优选地，所述步骤3)中改性纳米SiO2微球的添加量为玄武岩鳞片重量的0.1～1.0％。优选地，所述步骤3)中的磁力搅拌时间为20min；改性纳米SiO2微球溶液滴加时的温度为65℃，滴加速度为75滴/min；加热反应具体为：80℃下反应3h后，再110℃下反应1h。优选地，所述步骤4)中环氧树脂、二甲苯、无水乙醇、六亚甲基四胺的质量比为10∶4∶2∶1；改性玄武岩鳞片的添加量为环氧树脂涂料的25％。本专利技术将纳米SiO2微球与防腐性能良好的玄武岩鳞片结合起来，制备的SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料，具有很好的耐酸碱腐蚀性能，抗渗透性及拉伸性等，制备的涂料可用于海洋防腐等领域，且操作简便，易于工业化生产。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术能显著改善玄武岩鳞片表面粗糙度，改善界面相容性，提升鳞片在基体中的浸润性；(2)本专利技术制备的纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片耐酸碱腐蚀性能优良，涂层抗渗透性和拉伸强度有显著提高；(3)本专利技术与常规的鳞片涂料相比，抗腐蚀性能优良，加工简单，有广阔的应用前景。附图说明图1为实施例1制得的玄武岩鳞片的SEM图；图2为实施例1制得的表面纳米SiO2微球改性的玄武岩鳞片的SEM图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以乙醇480mL为溶剂，加入TEOS16mL、氨水8mL、超纯水48mL，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备粒径为30纳米的SiO2微球；(2)将制备的纳米微球分散于40mL无水乙醇与10mL去离子水中，加入10mL硅烷偶联剂KH550充分搅拌得改性的米SiO2微球溶液；(3)将玄武岩鳞片(如图1所示)加入二甲苯中磁力搅拌20min后，65℃以75滴/min滴加玄武岩鳞片重量1‰的改性纳米SiO2微球溶液，80℃反应3h，110℃反应1h后抽滤，分别用二甲苯洗涤3～4次、四氢呋喃洗涤2～3次，干燥，即得改性玄武岩鳞片(如图2所示)；(4)以环氧树脂20g、二甲苯8g、无水乙醇4g、六亚甲基四胺2g配置环氧树脂涂料，添加环氧树脂涂料质量25％的改性玄武岩鳞片，常温固化大于24h，得改性玄武岩鳞片防腐涂层；(5)得到的纳米SiO2微球改的性玄武岩鳞片在酸、碱环境中的比表面失重率分别为4.86×10-5g/cm2和3.80×10-5g/cm2，显示出优良的耐腐蚀性。实施例2一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以乙醇480mL为溶剂，加入TEOS16mL、氨水8mL、超纯水48mL，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备粒径为30纳米的SiO2微球；(2)将制备的纳米微球分散于40mL无水乙醇与10mL去离子水中，加入10mL硅烷偶联剂KH550充分搅拌得改性的纳米SiO2微球溶液；(3)将玄武岩鳞片加入二甲苯中磁力搅拌20min后，65℃以75滴/min滴加玄武岩鳞片重量3‰的改性纳米SiO2微球溶液，80℃反应3h，110℃反应1h后抽滤，分别用二甲苯洗涤3～4次、四氢呋喃洗涤2～3次，干燥，即得改性玄武岩鳞片；(4)以环氧树脂20g、二甲苯8g、无水乙醇4g、六亚甲基四胺2g配置环氧树脂涂料，添加环氧树脂涂料质量25％的改性玄武岩鳞片，常温固化大于24h，得改性玄武岩鳞片防腐涂层；(5)得到的纳米SiO2微球改的性玄武岩鳞片在酸、碱环境中的比表面失重率分别为3.39×10-5g/cm2和1.35×10-5g/cm2，显示出优良的耐腐蚀性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：以乙醇为溶剂，加入氨水、TEOS、超纯水，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备纳米SiO2微球；步骤2)：将纳米SiO2微球分散于无水乙醇与去离子水的混合溶液中，加入硅烷偶联剂充分搅拌得到改性纳米SiO2微球溶液；步骤3)：将玄武岩鳞片加入二甲苯中磁力搅拌，滴加改性纳米SiO2微球溶液，加热反应后抽滤，依次用二甲苯、四氢呋喃洗涤后，干燥，得到改性玄武岩鳞片；步骤4)：将环氧树脂、二甲苯、无水乙醇、六亚甲基四胺配置成环氧树脂涂料，添加改性鳞片，常温固化大于24h后，得到改性玄武岩鳞片防腐涂料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：以乙醇为溶剂，加入氨水、TEOS、超纯水，通过搅拌对正硅酸四乙酯进行水解制备纳米SiO2微球；步骤2)：将纳米SiO2微球分散于无水乙醇与去离子水的混合溶液中，加入硅烷偶联剂充分搅拌得到改性纳米SiO2微球溶液；步骤3)：将玄武岩鳞片加入二甲苯中磁力搅拌，滴加改性纳米SiO2微球溶液，加热反应后抽滤，依次用二甲苯、四氢呋喃洗涤后，干燥，得到改性玄武岩鳞片；步骤4)：将环氧树脂、二甲苯、无水乙醇、六亚甲基四胺配置成环氧树脂涂料，添加改性鳞片，常温固化大于24h后，得到改性玄武岩鳞片防腐涂料。2.如权利要求1所述的纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中氨水、TEOS、超纯水、乙醇的体积比为1∶2∶6∶60。3.如权利要求1所述的纳米SiO2微球改性玄武岩鳞片防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)制得的纳米SiO2微球的粒径为30nm。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪庆卫，马倩，罗理达，范朝振，薛小薇，汪晨，
申请(专利权)人：东华大学，江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31