一种氟纳米复合改性防腐涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种氟纳米复合改性防腐涂料，包括水性聚氨酯乳液32‑55份；环氧树脂28‑43份；改性纳米二氧化钛8‑15份、氟聚合物11‑19份、颜料7‑14份、催化剂三乙胺0.3‑0.8份、助剂12‑17份；由以下步骤实现：步骤一、改性纳米二氧化钛的制备；步骤二、氟聚合物的制备；步骤三、防腐涂料的复合。通过纳米二氧化钛改善载体的体积填充致密度，减少了毛细管作用，屏蔽致密程度大大增加，纳米材料的细微颗粒可以充填涂膜结构，增加涂膜致密度，降低涂膜的可渗透性，有效地阻隔水、氧气等对金属基材的腐蚀，从而有效提高涂料的防腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氟纳米复合改性防腐涂料，属于涂料领域。
技术介绍
金属腐蚀问题遍及国民经济各部门、各行业，对国民经济发展、人民生活和社会环境产生巨大危害。因此，研究金属防腐涂料已经成为一个重要课题。传统的防腐涂料为含有重金属的防腐涂料和富锌防腐涂料，其中，含铬、铅、钼化合物的重金属防腐有机涂料虽然相对有效，但在使用过程中会释放出大量的铬、铅、钼有毒有害重金属离子，对环境造成严重的污染，尤其是其抗划伤能力比较差，一旦涂层稍微划伤，防腐效果大大下降。近年来，不含有重金属和锌粉的绿色环保的聚苯胺防腐涂料受到了了人们的普遍关注，并逐步成为防腐领域的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氟纳米复合改性防腐涂料，通过改进原料组分，提高涂料的防腐防污、性能，以满足使用要求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种氟纳米复合改性防腐涂料，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液32-55份；环氧树脂28-43份；改性纳米二氧化钛8-15份、氟聚合物11-19份、颜料7-14份、催化剂三乙胺0.3-0.8份、助剂12-17份；所述的防腐涂料由以下步骤实现：步骤一、改性纳米二氧化钛的制备准确称取13份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加热至70℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到表面改性后的纳米二氧化钛；步骤二、氟聚合物的制备：称取6份甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反应器中，加入80mL甲苯溶剂，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃；加入0.2份引发剂过氧化苯甲酰，反应3小时；反应结束后，产物用甲醇沉淀后抽滤、晾干后，分别用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；步骤三、氟纳米复合改性防腐涂料的复合将环氧树脂、改性纳米二氧化钛、氟聚合物、三乙胺加入搅拌釜中，50℃反应2小时；降温至室温后，加入水性聚氨酯乳液、颜料及助剂，搅拌均匀，即得所述的氟纳米复合改性防腐涂料。所述的环氧树脂选自E-06、E-12、E-13、E-16、E-20、E-35中的一种。所述的颜料为酞菁颜料、钛白粉、炭黑、群青颜料、钛黄颜料中的一种或多种。所述的助剂包括填充剂、增强剂、成膜助剂、分散剂、增稠剂。所述的填充剂为滑石粉，碳酸钙，高岭土，硫酸钡，硅酸镁，硅酸铝中的一种或者多种的组合。所述的增强剂为橡胶纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维中的一种或者多种的组合。所述成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一种或者多种的组合。所述分散剂为三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或者多种的组合。所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或者多种。本专利技术氟纳米复合改性防腐涂料中的环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性，对众多底材具有极佳的附着力，能与多种固化剂固化，涂膜的致密性好，刚性强、耐热耐磨性好；但环氧树脂固化物脆性高，抗冲击性能差，粘结性低；添加水性聚氨酯，聚氨酯链段和环氧树脂链段之间相互贯穿，形成了互穿聚合物网络结构或半互穿聚合物网络结构，两个聚合物网络有一种相互协同的作用，提高了涂料的性能，抗冲击强度得到很大的提高，柔韧性加大，粘结性有所升高，改善了环氧树脂中因环状结构存在造成的脆性大，易发生脆性断裂，粘结性低的特点。纳米二氧化钛起到了弥散树脂的作用，提高了环氧树脂、聚氨酯的耐温特性；同时由于纳米颗粒对裂纹扩展有钉扎作用，从而提高了环氧树脂、聚氨酯的韧性。氟树脂、磷酸酯、二氧化钛具有优异的抗菌防腐性，表面耐污性高、耐候性好，提高了涂料的防腐性能。此外，通过纳米二氧化钛改善载体的体积填充致密度，减少了毛细管作用，屏蔽致密程度大大增加，纳米材料的细微颗粒可以充填涂膜结构，增加涂膜致密度，降低涂膜的可渗透性，有效地阻隔水、氧气等对金属基材的腐蚀，从而有效提高涂料的防腐蚀性能。具体实施方式下列实施方案，仅是举例说明，不是仅有的，所以，一切在本专利技术范围内或是作与本专利技术相似的改变均包含于本专利技术之内。各原料组份以质量份计。本专利技术公开了一种氟纳米复合改性防腐涂料，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液32-55份；环氧树脂28-43份；改性纳米二氧化钛8-15份、氟聚合物11-19份、颜料7-14份、催化剂三乙胺0.3-0.8份、助剂12-17份；所述的氟纳米复合改性防腐涂料由以下步骤实现：步骤一、改性纳米二氧化钛的制备准确称取13份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加热至70℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到表面改性后的纳米二氧化钛；步骤二、氟聚合物的制备：称取6份甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反应器中，加入80mL甲苯溶剂，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃；加入0.2份引发剂过氧化苯甲酰，反应3小时；反应结束后，产物用甲醇沉淀后抽滤、晾干后，分别用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；步骤三、氟纳米复合改性防腐涂料的复合将环氧树脂、改性纳米二氧化钛、氟聚合物、三乙胺加入搅拌釜中，50℃反应2小时；降温至室温后，加入水性聚氨酯乳液、颜料及助剂，搅拌均匀，即得所述的防腐涂料。环氧树脂中的环氧基、氟聚合物中的甲氧基在催化剂的作用下，与改性纳米二氧化钛表面的Si-OH、胺基反应，形成纳米杂化环氧树脂、氟聚合物。所述的水性聚氨酯乳液不是特别选择的，本领域常规、适用的水性聚氨酯即可。所述的环氧树脂选自E-06、E-12、E-13、E-16、E-20、E-35中的一种。所述的颜料为酞菁颜料、钛白粉、炭黑、群青颜料、钛黄颜料中的一种或多种。所述的助剂为涂料领域所常用，并无特别要求，包括填充剂、增强剂、成膜助剂、分散剂、增稠剂。所述的填充剂为滑石粉，碳酸钙，高岭土，硫酸钡，硅酸镁，硅酸铝中的一种或者多种的组合。所述的增强剂为橡胶纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维中的一种或者多种的组合。所述成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一种或者多种的组合。所述分散剂为三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或者多种的组合。所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或者多种。实施例1：一种氟纳米复合改性防腐涂料，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液32份；环氧树脂28份；改性纳米二氧化钛8份、氟聚合物11份、颜料7份、催化剂三乙胺0.3份、助剂12份。其中，填充剂为高岭土、增强剂为聚酰胺纤维、成膜助剂为乙二醇乙醚、分散剂为三聚磷酸钠、增稠剂为羟甲基纤维素、环氧树脂为E-06、颜料为酞菁颜料。实施例2：一种氟纳米复合改性防腐涂料，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液45份；环氧树脂36份；改性纳米二氧化钛12份、氟聚合物14份、颜料11份、催化剂三乙胺0.5份、助剂14份。其中，填充剂为硫酸钡、增强剂为聚氯乙烯纤维、成膜助剂为乙二醇丁醚、分散剂为四聚磷酸钠、增稠剂为聚丙烯酸钠、环氧树脂为E-12、颜料为钛白粉、群青颜料。实施例3：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟纳米复合改性防腐涂料，其特征在于，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液32‑55份；环氧树脂28‑43份；改性纳米二氧化钛8‑15份、氟聚合物11‑19份、颜料7‑14份、催化剂三乙胺0.3‑0.8份、助剂12‑17份；所述的氟纳米复合改性防腐涂料由以下步骤实现：步骤一、改性纳米二氧化钛的制备准确称取13份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入5份γ‑氨丙基三乙氧基硅烷，加热至70℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到表面改性后的纳米二氧化钛；步骤二、氟聚合物的制备：称取6份甲基丙烯酸‑2‑羟乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反应器中，加入80mL甲苯溶剂，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃；加入0.2份引发剂过氧化苯甲酰，反应3小时；反应结束后，产物用甲醇沉淀后抽滤、晾干后，分别用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；步骤三、氟纳米复合改性防腐涂料的复合将环氧树脂、改性纳米二氧化钛、氟聚合物、三乙胺加入搅拌釜中，50℃反应2小时；降温至室温后，加入水性聚氨酯乳液、颜料及助剂，搅拌均匀，即得所述的氟纳米复合改性防腐涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种氟纳米复合改性防腐涂料，其特征在于，由以下质量份的原料制得：水性聚氨酯乳液32-55份；环氧树脂28-43份；改性纳米二氧化钛8-15份、氟聚合物11-19份、颜料7-14份、催化剂三乙胺0.3-0.8份、助剂12-17份；所述的氟纳米复合改性防腐涂料由以下步骤实现：步骤一、改性纳米二氧化钛的制备准确称取13份干燥后的纳米二氧化钛，加入150份无水乙醇，充分搅拌并超声振荡，而后缓慢加入5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加热至70℃，恒温回流2小时，抽滤，用无水乙醇洗涤三次、烘干得到表面改性后的纳米二氧化钛；步骤二、氟聚合物的制备：称取6份甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反应器中，加入80mL甲苯溶剂，超声分散30min后，机械搅拌并加热至70℃；加入0.2份引发剂过氧化苯甲酰，反应3小时；反应结束后，产物用甲醇沉淀后抽滤、晾干后，分别用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；步骤三、氟纳米复合改性防腐涂料的复合将环氧树脂、改性纳米二氧化钛、氟聚合物、三乙胺加入搅拌釜中，50℃反应2小时；降温至室温后，加入水性聚氨酯乳液、颜料及助剂，搅拌均匀，即得所述的氟纳米复合改性防腐涂料。2.根据权利要求1所述的氟纳米复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：校云鹏，赵媛莉，孙元宝，胡利明，邱贞慧，董仕宝，周山丹，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军勤务学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32