纳米防腐蚀涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种纳米防腐蚀涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：水性环氧乳液40～60份、硅丙乳液20～30份、改性纳米氧化锌‑氧化石墨烯复合粉体6～12份、氟化硅酸盐陶瓷10～16份、膨润土5～10份、纳米氧化硅10～16份、成膜助剂2～6份、分散剂0.1～0.5份、氢化蓖麻油0.6～1.2份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；所述改性纳米氧化锌‑氧化石墨烯复合粉体主要由纳米氧化锌、十二烷基磺酸钠、氧化石墨烯、衣康酸与硅烷偶联剂制备得到。该纳米防腐蚀涂料不仅防腐性能好，还具有很好的耐磨性能。

Nano Anticorrosive Coatings

The invention provides a nano anticorrosive coating, which is calculated according to the weight fraction, including the following components: 40~60 parts of waterborne epoxy emulsion, 20~30 parts of silicone acrylic emulsion, 6~12 parts of modified nano Zinc Oxide oxide graphite oxide composite powder, 10~16 parts of fluorinated silicate ceramics, 5~10 parts of bentonite, 10~16 parts of nanometer silicon oxide, 2~6 parts of film forming auxiliaries, 0.1 to 0.5 parts of dispersant, and hydrogen. The modified nano-zinc oxide-graphene oxide composite powders are mainly prepared by nano-zinc oxide, sodium dodecyl sulfonate, graphene oxide, itaconic acid and silane coupling agent. The nano anticorrosive coating not only has good anticorrosive performance, but also has good wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
纳米防腐蚀涂料
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种纳米防腐蚀涂料。
技术介绍
涂料在中国传统名称为油漆或乳胶漆，是一种常用的表面装饰材料，在车辆、装饰、军事、交通、建筑等领域有着广泛的应用。其中建筑涂料是最常用的建材，在整个涂料市场中占据了大部分市场份额。传统的涂料通常由成膜物质、颜填料、溶剂、助剂等组成。防腐涂料已成为涂料领域的重要的生力军，防腐涂料发挥着越来越大的作用，发展前景可观。根据业内专家人士分析：现今防腐涂料价格明显呈上升趁势，这和对船舶涂料，海洋开发有关。近几年国家一直在对地球十分之七的海洋加大投资力度，其中防腐涂料就是这一块中的一个突出点。2007年以来，防腐涂料在国民经济建设中发挥了越来越重要的作用，物品国防腐蚀涂料市场出现了喜人的局面，其生产规模不断地扩大。CN101857753A公开了一种防腐涂料、涂装方法和应用，适用于热交换器，耐温600度以下。但由于采用硅氧烷改性丙烯酸树脂做基料，高温下易黄变，只能做银黑色，同时涂料是靠添加高达35％的铝粉来实现高温下率熔融二次成膜来防腐，由于大量的铝粉在高温下会软化熔融，故该涂料无热硬度，高温下耐磨性极差，同时是采用特殊的超声波振动来进行涂装，与常规工艺相比，客户使用极不方便。并且涂料还采用部分有毒的三甲苯作溶剂，极不环保。CN100587017C公开了一种溶剂型有机硅超耐高温涂料及其生产方法，能耐高温450～500度，但有机树脂高温分解仍会产生部分刺鼻有毒异味，并且会变色。只能做黑和银黑极少的颜色，无法做浅色和鲜艳颜色。以上有机或无机的耐高温涂料，在薄涂时，耐高温防腐效果不佳，并且耐磨效果差。
技术实现思路
本专利技术提出一种纳米防腐蚀涂料，该纳米防腐蚀涂料不仅防腐性能好，还具有很好的耐磨性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种纳米防腐蚀涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：水性环氧乳液40～60份、硅丙乳液20～30份、改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体6～12份、氟化硅酸盐陶瓷10～16份、膨润土5～10份、纳米氧化硅10～16份、成膜助剂2～6份、分散剂0.1～0.5份、氢化蓖麻油0.6～1.2份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；所述改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体主要由纳米氧化锌、十二烷基磺酸钠、氧化石墨烯、衣康酸与硅烷偶联剂制备得到。优选地，所述改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体的制备方法包括以下步骤：1)将十二烷基硫酸钠溶解在70～80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氧化锌进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氧化锌粉体；2)将改性纳米氧化锌粉体与氧化石墨烯加入2～5wt％的衣康酸溶液中，再搅拌分散1～3小时后，然后升温到50～60℃，再加入硅烷偶联剂，反应2～4小时，过滤将滤物烘干即可。优选地，所述十二烷基硫酸钠与所述纳米氧化锌的质量之比为5～7:1，所述纳米氧化锌与所述氧化石墨烯的质量之比为2～3:1，所述纳米氧化锌与所述硅烷偶联剂的质量之比为15～25:1。优选地，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷或者甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。优选地，所述成膜助剂为醇酯十二或者丙二醇丁醚。优选地，所述分散剂为油酸钠。优选地，所述消泡剂为乳化甲基硅油或者非聚硅氧烷矿物油。本专利技术的纳米防腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：1)先将部分的水性环氧乳液、部分的硅丙乳液、成膜助剂与改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体混合后进行超声分散，超声分散时间为20～40min，得到分散液；2)将步骤1)的分散液水浴升温至50～60℃，加入余下组分，搅拌混合后。冷却至室温即可。本专利技术通过添加氟化硅酸盐陶瓷成分，利用陶瓷成分迁移至涂膜表面并发生水解产生亲水性的硅醇基附于涂膜亲水性，从而降低污染。氢化蓖麻油的加入可以有效地改善喷涂过程中产生的流挂现象，同时可以避免涂料在存储时由于填料与基料的密度差异导致的沉底等不良现象，通过和其他组分的复配，该陶瓷材料成分迁移和亲水化均较快，并且具有良好的清洗稳定性，清洗后仍然保持长效的亲水性。本专利技术的有益效果：本专利技术纳米防腐蚀涂料采用主要由纳米氧化锌、十二烷基磺酸钠、氧化石墨烯、衣康酸与硅烷偶联剂制备得到的改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体，该复合粉体增强了纳米氧化锌及氧化石墨烯与基体树脂的亲和力，与水性环氧乳液、硅丙乳液的界面结合力得以提高，同时阻止或者减轻硬团聚体的形成，容易获得良好的分散性，从而提高了涂层的机械强度及附着力。另外，由于氧化锌通过硅烷偶联剂与氧化石墨烯进行偶联，形成的粉体粒子在基体树脂界面之间容易形成一层膜，提高了涂料的耐摩擦与防腐蚀性能。具体实施方式实施例1改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体的制备方法包括以下步骤：1)将十二烷基硫酸钠溶解在70℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氧化锌进行搅拌分散，超声处理1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氧化锌粉体；2)将改性纳米氧化锌粉体与氧化石墨烯加入2wt％的衣康酸溶液中，再搅拌分散3小时后，然后升温到60℃，再加入氨丙基三乙氧基硅烷，反应2小时，过滤将滤物烘干即可。十二烷基硫酸钠与纳米氧化锌的质量之比为7:1，纳米氧化锌与氧化石墨烯的质量之比为2:1，纳米氧化锌与氨丙基三乙氧基硅烷的质量之比为15:1。通过沉降实验衡量改性效果，称取1～1.5g上述改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体样品，置于带磨口的刻度量筒中，先加少量二甲苯将纳米氧化锌-氧化石墨烯充分润湿后，再加二甲苯至20mL充分振动均匀，室温条件下静置不同时间，记录沉积物的质量，并将其换算成沉降指数；该沉降指数＝(样品沉淀部分的质量/样品总质量)*100％经试验可知，未经过改性的纳米氧化锌-氧化石墨烯在二甲苯中约3～5h就完全沉降下来，而经过改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体，在二甲苯中经过24h仅有1.2～1.8％的沉淀，经过48h也只有约2.6～3.2％的沉淀。因此，改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体中有较好的分散性能，改性效果较好。实施例2改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体的制备方法包括以下步骤：1)将十二烷基硫酸钠溶解在80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氧化锌进行搅拌分散，超声处理0.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氧化锌粉体；2)将改性纳米氧化锌粉体与氧化石墨烯加入5wt％的衣康酸溶液中，再搅拌分散1小时后，然后升温到50℃，再加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应4小时，过滤将滤物烘干即可。十二烷基硫酸钠与纳米氧化锌的质量之比为5:1，纳米氧化锌与氧化石墨烯的质量之比为3:1，纳米氧化锌与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量之比为25:1。经试验可知，未经过改性的纳米氧化锌-氧化石墨烯在二甲苯中约3～5h就完全沉降下来，而经过改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体，在二甲苯中经过24h仅有1.2～1.8％的沉淀，经过48h也只有约2.6～3.2％的沉淀。因此，改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体中有较好的分散性能，改性效果较好。实施例3一种纳米防腐蚀涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：水性环氧乳液50份、硅丙乳液24份、实施例1的改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体9份、氟化硅酸盐陶瓷13份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米防腐蚀涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：水性环氧乳液40～60份、硅丙乳液20～30份、改性纳米氧化锌‑氧化石墨烯复合粉体6～12份、氟化硅酸盐陶瓷10～16份、膨润土5～10份、纳米氧化硅10～16份、成膜助剂2～6份、分散剂0.1～0.5份、氢化蓖麻油0.6～1.2份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；所述改性纳米氧化锌‑氧化石墨烯复合粉体主要由纳米氧化锌、十二烷基磺酸钠、氧化石墨烯、衣康酸与硅烷偶联剂制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种纳米防腐蚀涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：水性环氧乳液40～60份、硅丙乳液20～30份、改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体6～12份、氟化硅酸盐陶瓷10～16份、膨润土5～10份、纳米氧化硅10～16份、成膜助剂2～6份、分散剂0.1～0.5份、氢化蓖麻油0.6～1.2份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；所述改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体主要由纳米氧化锌、十二烷基磺酸钠、氧化石墨烯、衣康酸与硅烷偶联剂制备得到。2.根据权利要求1所述的纳米防腐蚀涂料，其特征在于，所述改性纳米氧化锌-氧化石墨烯复合粉体的制备方法包括以下步骤：1)将十二烷基硫酸钠溶解在70～80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氧化锌进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氧化锌粉体；2)将改性纳米氧化锌粉体与氧化石墨烯加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李致，
申请(专利权)人：合肥晓拂新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34