一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于防腐涂料技术领域，尤其涉及一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。本发明专利技术将聚苯胺防腐蚀组分和锌粉结合起来，起到双重的协同防腐蚀作用，防腐蚀性能明显增强。并且能大幅度的降低锌粉的用量；在聚氨酯预聚体中加入浓磷酸，能够控制制备的防腐涂料的酸碱度保持中性，有利于防腐涂料的广泛应用；涂料中使用的复合粉体以氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石等无机物作为基体材料，从而大大降低有机物质的使用，制得水溶性环保型防腐涂料；此外，氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石均具有良好的耐环境性能和力学性能，从而提高防腐涂料的使用寿命；聚苯胺与氧化石墨烯产生协同效应，具有良好的金属防腐功能。

Nano ceramic polymer heavy corrosion resistant paint and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of corrosion protection coatings, in particular to a nano ceramic polymer heavy corrosion resistant coating and a preparation method thereof. The invention combines polyaniline anticorrosion component and zinc powder to play double synergistic corrosion prevention function, and the corrosion resistance is obviously enhanced. And can greatly reduce the amount of zinc powder; the polyurethane prepolymer with concentrated phosphoric acid, can control the coating prepared by pH neutral, it is widely used for anti-corrosion coating; composite powder coatings used in graphene oxide, five of two vanadium and inorganic montmorillonite as matrix the material, thereby greatly reducing the use of organic materials, prepared water soluble environment-friendly anti-corrosion coating; in addition, graphene oxide, five of two vanadium and montmorillonite have good corrosion resistance and mechanical properties of the environment, so as to improve the anticorrosion coating life; polyaniline and graphene oxide has a synergistic effect of metal corrosion good.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法
本专利技术属于防腐涂料
，尤其涉及一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
传统涂层由于受自身材料性质及工艺的限制，对基体金属的腐蚀防护作用不甚理想，而且有相当一部分涂层因含铅或铬酸盐等毒害物质，在制备及使用过程中存在污染环境的危险，这与社会经济可持续发展战略的要求不相适应。目前应用较为普遍的防腐蚀涂料大多为环氧富锌漆，但在现有技术中，基于环氧富锌底漆的干膜金属锌含量在80％以上，涂层的附着力、耐冲击的机械性能会随着锌含量的提高而降低，耐盐雾性能亦会有所降低，这样在施工过程中涂层易被外力破坏而影响涂层的防腐蚀性能。传统环氧富锌漆的锌含量较高，不但经济成本较高，而且在焊接时产生的氧化锌雾气较大。低锌型环氧富锌漆的防腐蚀效果又不甚理想。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料及其制备方法。一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、5-8份玻璃丝绵、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉、2-5份颜料和0.5-1.0份硅类消泡剂。其中，所述的颜料为钛白粉、炭黑或氧化铁红。其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：(1)将80-90份聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；(2)向反应釜中加入0.002-0.005份、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；(3)继续向反应釜中加入14.5-18份异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；(4)最后，向反应釜中加入0.8-1.5份脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。其中，所述复合粉体的制备方法为：将0.5-5份氧化石墨烯、10-20份五氧化二钒、10-25份蒙脱石和3-10份苯胺混合，再加入5-20份十二烷基苯磺酸和1.5-7份硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：(1)将30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、5-8份玻璃丝绵和0.5-1.0份硅类消泡剂混合；(2)将6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉和2-5份颜料采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。本专利技术的优点和有益效果在于：1、本专利技术将聚苯胺防腐蚀组分和锌粉结合起来，起到双重的协同防腐蚀作用，防腐蚀性能明显增强。并且能大幅度的降低锌粉的用量，制备简易施工方便，可应用于石油化工设备、管道、码头设施和船舶等的防腐工程。2、本专利技术在聚氨酯预聚体中加入浓磷酸，能够控制制备的防腐涂料的酸碱度保持中性，有利于防腐涂料的广泛应用。3、本专利技术涂料中使用的复合粉体以氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石等无机物作为基体材料，从而大大降低有机物质的使用，制得水溶性环保型防腐涂料；此外，氧化石墨烯、五氧化二钒和蒙脱石均具有良好的耐环境性能和力学性能，从而提高防腐涂料的使用寿命；聚苯胺与氧化石墨烯产生协同效应，具有良好的金属防腐功能。4、本专利技术使用稀土氧化物和玻璃丝绵，使制得的涂料隔热效果好，提高防火性能。5、本专利技术制得的防腐涂料为纳米粉体，能够降低金属材料表面的涂装厚度，制备方法简单，生产成本低，易于工业化批量生产。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：30g聚氨酯预聚体、15g改性丙烯酸酯、10g聚苯胺、30g复合粉体、15g环氧树脂、20g纳米陶瓷、6g二氧化锆、3g氧化钇、7g玻璃丝绵、1g瓷粉、6g高岭土、5g云母粉、8g锌粉、2g钛白粉和0.5g硅类消泡剂。其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：(1)将80g聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；(2)向反应釜中加入0.002g、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；(3)继续向反应釜中加入18g异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；(4)最后，向反应釜中加入1g脱水剂Ti，冷凝水将反应釜内胶液温度降至35±5℃后，停止搅拌，制成聚氨酯预聚体。其中，所述复合粉体的制备方法为：将0.5g氧化石墨烯、20g五氧化二钒、10g蒙脱石和5g苯胺混合，再加入10g十二烷基苯磺酸和5g硫酸铵，发生聚合反应后，去除反应悬浮液中的溶液，得到复合粉体。上述纳米陶瓷聚合物重防腐涂料的制备方法，步骤如下：(1)将30g聚氨酯预聚体、15g改性丙烯酸酯、10g聚苯胺、30g复合粉体、15g环氧树脂、20g纳米陶瓷、7g玻璃丝绵和0.5g硅类消泡剂混合；(2)将6g二氧化锆、3g氧化钇、1g瓷粉、6g高岭土、5g云母粉、8g锌粉和2g钛白粉采用纳米超细化处理，使粒度达到100-500nm，得到混合纳米粉料；(3)将步骤(1)的混合与步骤(2)的混合纳米粉料混合，充分分散，搅拌均匀，经过过滤后，得到涂料。实施例2一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其组分按如下重量份数组成：35g聚氨酯预聚体、20g改性丙烯酸酯、13g聚苯胺、20g复合粉体、10g环氧树脂、15g纳米陶瓷、10g二氧化锆、6g氧化钇、5g玻璃丝绵、3g瓷粉、1g高岭土、1g云母粉、12g锌粉、4g炭黑和0.8g硅类消泡剂。其中，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：(1)将90g聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；(2)向反应釜中加入0.004g、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；(3)继续向反应釜中加入14.5g异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条件下反应1.5h后，开启冷凝水将反应釜内胶液温度降至50±5℃；(4)最后，向反应釜中加入0.8g脱水剂Ti，冷凝水将反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，其组分按如下重量份数组成：30‑40份聚氨酯预聚体、15‑25份改性丙烯酸酯、10‑16份聚苯胺、20‑55份复合粉体、10‑15份环氧树脂、15‑25份纳米陶瓷、6‑10份二氧化锆、3‑6份氧化钇、5‑8份玻璃丝绵、1‑6份瓷粉、1‑10份高岭土、1‑8份云母粉、8‑12份锌粉、2‑5份颜料和0.5‑1.0份硅类消泡剂。

【技术特征摘要】
1.一种纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，其组分按如下重量份数组成：30-40份聚氨酯预聚体、15-25份改性丙烯酸酯、10-16份聚苯胺、20-55份复合粉体、10-15份环氧树脂、15-25份纳米陶瓷、6-10份二氧化锆、3-6份氧化钇、5-8份玻璃丝绵、1-6份瓷粉、1-10份高岭土、1-8份云母粉、8-12份锌粉、2-5份颜料和0.5-1.0份硅类消泡剂。2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，所述的颜料为钛白粉、炭黑或氧化铁红。3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷聚合物重防腐涂料，其特征在于，所述的聚氨酯预聚体制备方法为：(1)将80-90份聚醚二元醇加入反应釜，设定油浴加热装置的温度为110℃，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，脱水处理4h；(2)向反应釜中加入0.002-0.005份、98wt％浓磷酸，保持-0.09MPa的真空度和搅拌状态，关闭油浴加热装置，开启冷凝水将反应釜内温度降至45±5℃,停止搅拌，关闭真空阀，开启氮气保护；(3)继续向反应釜中加入14.5-18份异氰酸酯，开启真空泵，真空度达到-0.09MPa后开启搅拌装置，关闭冷凝水，在80℃条...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹亚静，
申请(专利权)人：邹亚静，
类型：发明
国别省市：山东,37