本发明专利技术公开了一种负载BTA的POSS‑GO防腐阻燃剂及其制作方法和应用。所述防腐阻燃剂的制作方法包括：将笼型聚倍半硅氧烷、多聚乙醛或多聚甲醛与氧化石墨烯分散液均匀混合，并于保护气氛、160‑200℃条件下加热反应16‑20h，进而获得笼型聚倍半硅氧烷‑氧化石墨烯复合物；将所述笼型聚倍半硅氧烷‑氧化石墨烯复合物与苯并三氮唑在溶剂中，获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷‑氧化石墨烯复合物，即为所述负载BTA的POSS‑GO防腐阻燃剂。本发明专利技术提供的防腐阻燃剂可以提高涂层的长期保护功能，同时在热分解过程中形成Si‑O和Si‑C无机碳层，阻隔物质传递和热传递，从而达到阻燃、抑烟和防腐的效果。
Poss-go anticorrosive and flame retardant loaded with BTA and its manufacturing method and Application
【技术实现步骤摘要】
负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂及其制作方法和应用
本专利技术涉及一种防腐防火涂料，特别涉及一种负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂及其制作方法和应用，属于材料
技术介绍
在海洋大气环境中大量港口、船舶、海洋平台、岛礁工程、轨道交通等设施装备都大量采用钢结构材料进行建设，在遇火或者温度达到540℃，钢结构的屈服强度、极限强度和弹性模量都会急剧增大，最终导致其应变增大，从而失去承载能力，部分或者全部坍塌，因此必须对钢结构进行防火保护，此外高湿热、高盐雾的海洋大气环境极易引起金属腐蚀，据有关统计显示，每年世界上的腐蚀现象可造成约1万亿美元的经济损失，是台风、地震、水灾等天灾所致财物损失总和的6倍，其中海洋腐蚀的损失约占总损失的1/3。因此发展海洋大气环境用钢结构重防腐防火涂料意义重大。防火涂料按涂层受热后的状态可分为膨胀型和非膨胀型防火涂料，膨胀型钢结构防火涂料在受热时迅速膨胀变厚形成致密的膨胀碳层，封闭被保护基材，隔离火焰，延缓热量向钢结构的传递。单独使用现有的钢结构防火涂料防腐效果较差，无法适应严峻的海洋大气腐蚀环境，往往未遇到火情时基底钢结构已腐蚀严重；单独使用现有的防腐涂料无法达到防火的效果；高湿热、高盐雾的环境下，采用传统防腐底漆与防火面漆的组合对防腐和防火的作用有限，会出现以下问题：对海洋大气环境中氯离子和水汽的屏蔽效果不佳，耐腐蚀性差，隔热效果差，附着力、耐磨性不佳，高温易开裂，热量传递速率较快。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂及其制作方法和应用，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例一方面提供了一种负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂的制作方法，其包括：将笼型聚倍半硅氧烷、多聚乙醛或多聚甲醛与氧化石墨烯分散液均匀混合，并于保护气氛、160-200℃条件下加热反应16-20h，进而获得笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物；将所述笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物与苯并三氮唑在溶剂中，获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物，即为所述负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。进一步的，所述的制作方法具体包括：将包含笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物、苯并三氮唑、溶剂的混合体系于真空条件下混合搅拌反应，反应结束后，以洗涤剂对所述混合体系进行清洗，之后对所述混合体系进行离心处理于真空条件、50-60℃干燥处理，进而获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物。进一步的，所述洗涤剂包括水。进一步的，所述离心处理的转速为5000-6000rpm。进一步的，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5-1mg/mL。进一步的，所述氧化石墨烯、多聚乙醛或多聚甲醛、笼型聚倍半硅氧烷的质量比为1:2:5-1:8:20。进一步的，所述笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物和苯并三氮唑的质量比例为1:4-1:6。进一步的，所述保护气氛包括惰性气体气氛，但不限于此。进一步的，所述溶剂包括乙醇，但不限于此。本专利技术实施例还提供了由所述的制作方法制作形成的负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。本专利技术实施例还提供了所述的负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂于制备涂料组合物中的用途。本专利技术实施例还提供了一种涂料组合物，其包括按照质量百分比计算的如下组分：丙烯酸树脂20-30％、氨基树脂5-10％、钛白粉5-8％、氟化石墨烯0.5-2％、防火填料10-20％、改性聚磷酸铵10-20％、季戊四醇5-10％、防腐阻燃剂10-20％、抑烟剂5-10％、分散助剂0.2-0.6％、助溶剂5-10％；其中，所述防腐阻燃剂采用所述负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。进一步的，所述涂料组合物中丙烯酸树脂的含量为23-28wt％。进一步的，所述涂料组合物中氨基树脂的含量为6-8wt％。进一步的，所述防火填料包括偏硼酸钡、高岭土、硅灰石和滑石粉中的任意一种或多种的组合。进一步的，所述涂料组合物中改性聚磷酸铵的含量为12-18wt％。进一步的，所述涂料组合物中抑烟剂的含量为6-9wt％。进一步的，所述抑烟剂包括二茂铁、硼酸锌、三聚氰胺、钼酸锌、氢氧化铝中的任意一种或多种的组合，但不限于此。进一步的，所述改性聚磷酸铵是至少以铝钛偶联剂、铝锆偶联剂、硅烷偶联剂中的一种对聚磷酸铵改性所得。本专利技术实施例还提供了一种涂料组合物，包括甲、乙双组分，所述甲组分包括按质量百分比计算的如下组分：环氧树脂20-30％、防沉助剂0.2-0.6％、分散助剂0.2-0.6％、硅酸铝纤维5-15％、氧化铁红粉15-25％、三聚磷酸铝粉10-15％、防火填料10-20％、防腐阻燃剂10-20％、助溶剂10-15％；而所述乙组分包括按质量百分比计算的如下组分：酚醛胺固化剂15-25％、聚酰胺固化剂15-25％和助溶剂50-60％；所述防腐阻燃剂为负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂；并且，所述甲组分与乙组分的质量比为4:1-6：1。进一步的，所述环氧树脂包括E20、E44和E51中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步的，所述涂料组合物中环氧树脂的含量为24-28wt％。进一步的，所述分散助剂包括AFCONA4000、AFCONA4015、AFCONA4401中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步的，所述涂料组合物中底漆分散助剂的含量为0.4-0.6wt％。进一步的，所述防沉助剂包括聚酰胺蜡、气硅、膨润土中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步的，所述涂料组合物中防沉助剂的含量为0.3-0.5wt％。本专利技术实施例还提供了一种海洋大气环境用钢结构重防腐防火涂料，其包括底漆和面漆，其中所述底漆采用所述的涂料组合物，面漆采用所述的涂料组合物。本专利技术实施例还提供了一种涂层，包括底漆层和面漆层，所述底漆层、面漆层分别由所述海洋大气环境用钢结构重防腐防火涂料中的底漆、面漆形成。本专利技术实施例还提供了一种防腐防火的方法，其包括对基体表现进行适当表面处理后，在基体表面先涂覆防腐防火底漆，待防腐防火底漆实干后形成防腐防火底漆涂层，之后再在所述防腐防火底漆涂层上涂覆耐候防火面漆形成耐候防火面漆涂层；其中的基体包括金属结构。与现有技术相比，本专利技术提供的涂料中，负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯能具有石墨烯材料优异的机械性能和屏蔽性能，在涂料中形成纳米网状架构，进而提高防火涂料的耐水性、附着力和耐磨性，有效屏蔽海洋大气环境中氯离子和水汽的渗透，阻隔金属与腐蚀介质接触；当涂层上产生裂缝时，负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯可以在裂缝处形成愈合膜，提高涂层的长期保护功能，同时在热分解过程中形成Si-O和Si-C无机碳层，阻隔物质传递和热传递，同时具有较强的抗氧化性，从而达到阻燃、抑烟和防腐的效果。...
【技术保护点】
1.一种负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂的制作方法，其特征在于包括：/n将笼型聚倍半硅氧烷、多聚乙醛或多聚甲醛与氧化石墨烯分散液均匀混合，并于保护气氛、160-200℃条件下加热反应16-20h，进而获得笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物；/n将所述笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物与苯并三氮唑在溶剂中，获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物，即为所述负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂的制作方法，其特征在于包括：
将笼型聚倍半硅氧烷、多聚乙醛或多聚甲醛与氧化石墨烯分散液均匀混合，并于保护气氛、160-200℃条件下加热反应16-20h，进而获得笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物；
将所述笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物与苯并三氮唑在溶剂中，获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物，即为所述负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于具体包括：将包含笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物、苯并三氮唑、溶剂的混合体系于真空条件下混合搅拌反应，反应结束后，以洗涤剂对所述混合体系进行清洗，之后对所述混合体系进行离心处理于真空条件、50-60℃干燥处理，进而获得负载苯并三氮唑的笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物；和/或，所述离心处理的转速为5000-6000rpm；和/或，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5-1mg/mL；和/或，所述氧化石墨烯、多聚乙醛或多聚甲醛、笼型聚倍半硅氧烷的质量比为1:2:5-1:8:20；和/或，所述笼型聚倍半硅氧烷-氧化石墨烯复合物和苯并三氮唑的质量比例为1:4-1:6；和/或，所述保护气氛包括惰性气体气氛；和/或，所述溶剂包括乙醇。
3.由权利要求1-2中任一项所述方法制作形成的负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。
4.如权利要求3所述的负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂于制备涂料组合物中的用途。
5.一种涂料组合物，其特征在于包括按照质量百分比计算的如下组分：丙烯酸树脂20-30％、氨基树脂5-10％、钛白粉5-8％、氟化石墨烯0.5-2％、防火填料10-20％、改性聚磷酸铵10-20％、季戊四醇5-10％、防腐阻燃剂10-20％、抑烟剂5-10％、分散助剂0.2-0.6％、助溶剂5-10％；其中，所述防腐阻燃剂采用权利要求3所述的负载BTA的POSS-GO防腐阻燃剂。
6.根据权利要求5所述的涂料组合物，其特征在于：所述涂料组合物中丙烯酸树脂的含量为23-28wt％；和/或，所述涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁宁，崔道金，徐焜，张伊，伍权，刘志伟，刘栓，
申请(专利权)人：宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司，宁波中科银亿新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。