一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25‑30份，碱性改性剂25‑30份，硅酸盐10‑15份，发光剂基质10‑15份，荧光激活剂3‑5份，增稠剂8‑10份，缓凝剂2‑3份，水60‑110份。本发明专利技术还公开了一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层的制备工艺，包括以下步骤：1)制备磷酸盐胶体；2)掺料形成组分A；3)研磨碱性氧化物；4)掺料形成组分B；5)混合组分A和B搅拌。本发明专利技术涂覆在金属表面，能够在紫外线激发下持续产生荧光，且耐腐蚀性能高。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法
本专利技术属于钢结构的金属材料养护领域，尤其是涉及一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法。
技术介绍
金属与周围环境中的介质接触并发生化学反应是最常见的金属电化学腐蚀现象，由于金属表面与周围的介质(如湿空气、电解质溶液等)接触，在接触界面上会发生金属阳极溶解过程，同时还存在相应的阴极过程，构成自发的腐蚀电池，使金属阳极溶解持续进行，从而引起金属的腐蚀。据调查，每年全球金属腐蚀造成的经济损失约占GDP总量的4％左右，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的总和。腐蚀不仅造成经济损失，也常对安全构成威胁，国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故。为了保证夜间的安全，公路，机场跑道，大型建筑周围经常需要设立可发光标志。标志通常由钢材等金属制作，涂料常用反光材料，这需要输入光源而反射出光亮；而大型建筑常用电源发光材料，耗能而且发光元件的维修成本较高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种常温下固化，用于普通建筑结构的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，发光剂基质10-15份，荧光激活剂3-5份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。作为优选，所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。作为优选，所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种。碱性改性剂中的金属元素与基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，例如钴元素、镍元素能够和基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，同时也能和基体金属表面氧化膜发生化学反应，形成钴-氧键、镍-氧键，使涂层和基体金属形成更加紧密的粘结；锰元素也能够和金属表面的氧化膜链接形成锰-氧键，进一步的提高了涂层和钢筋的粘结性能，提高涂层钢筋的防腐蚀性能和工作性能。作为优选，所述氧化锆为纳米氧化锆。氧化锆，氧化铝和二氧化硅复合，可以极大地提高材料的性能参数，提高其断裂韧性、抗弯强度等，经过硅烷修饰的纳米氧化锆颗粒，可以显著地提高纳米复合材料的挠曲强度。作为优选，所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。硅氧化合物表面将被催化后的氧化硅凝胶紧紧吸附，经过反应后形成三维网状结构，大大提高了涂层致密度和耐腐蚀性能。作为优选，所述发光剂基质为氢氧化锌、氢氧化锰、氢氧化锶中的一种或多种。作为优选，所述荧光激活剂为三氧化二铕、三氧化二铽、三氧化二铈、三氧化二铒中的一种或多种。作为优选，所述增稠剂为二氧化硅、硅凝胶、硅藻土中的一种或几种；在涂料中分散后，增稠剂表面的硅氧烷基团和硅酸基团在相邻颗粒间氢键结合而产生疏松的晶格，形成空间立体网络结构，可赋予体系凝胶化作用，使涂料体系黏度增大；所述二氧化硅为气相二氧化硅，球形颗粒粒径为7-40nm，颗粒表面含硅醇基；气相二氧化硅可以使发光剂基质催化性能得到提高。作为优选，所述缓凝剂剂为四硼酸钠、四硼酸钾、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的一种或几种。本专利技术还公开了一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：1)制备磷酸盐胶体：将25-30份磷酸盐和10-15份硅酸盐混合，再加入30-60份水搅拌均匀，充分进行水解反应；2)掺料：将步骤1)得到的混料加入8-10份增稠剂和2-3份缓凝剂，混合均匀形成组分A；3)研磨：将25-30碱性改性剂研磨成粉末，加入15-20份发光剂基质，混合均匀；4)掺料：将步骤3)得到的混料加入3-5份荧光激活剂混合均匀，再加入30-50份水搅拌形成组分B；5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，即得。进一步的，所述步骤1)中水解反应的温度为15-25℃，反应时间为0.4-1h。进一步的，所述步骤5)中搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为1-2min。本专利技术的有益效果是，本专利技术的涂层为常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层，所述的荧光性能通过发光剂基质和荧光激活剂反应而生成。所述的发光剂基质不具有光学活性，但具有透光性。荧光激活剂具有光学活性。发光剂基质和荧光激活剂混合后，荧光激活剂的正离子进入发光剂基质的晶格中，并取代原来正离子的位置，作为发光中心的作用。发光剂基质的晶格紧固了发光中心，并能将吸收的激发能传递给发光中心。所述的增稠剂剂起到表面活性剂的作用，能够让荧光激活剂更加均匀的进入到发光剂基质中。反应后的发光剂基质与荧光激活剂能够在光照的条件下被激发，能量从基质传递到发光中心；发光的过程也就是激活剂从激发态返回基态的过程。同时，由于基质从激发态，传递能量后返回基态的过程是一个持续性过程，使得所述涂层能够持续的发光。不同激发剂的不同正离子能够激发出不同颜色的光。本专利技术的涂层为常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层。室外建筑涂层比室内建筑涂层面临着更严峻的施工环境和侵蚀环境，传统有机涂层有着广泛的应用，但是耐候性差，10年左右即需要维护或者重新喷涂，以及老化、发黄的有机涂层在光照下吸收能量发出荧光方面有着天然劣势；传统无机涂层几乎只适用于工厂预制件，需要高温煅烧固化。本专利技术的无机防腐涂层，可在常温下快速固化，早期强度高，易施工，施工速度快，养护时间短；有着优异防腐性能的同时耐候性强，涂层有效时间长，维护成本低。本专利技术的涂层可用于公共标志，能够在白天通过紫外线的激发吸收能量，夜间持续发出光亮，作为信号标识；并且有着荧光持续时间长，激发-发光-激发循环多次后效果稳定的优点。由于公共标志多数处于室外，对耐腐蚀性能要求较高，本专利技术的涂层为无机涂层，具有绿色环保，耐候性强的特点，可以对信号标识有效防腐；同时可以延长涂层使用周期，减少维护次数，降低成本。使用不同的荧光激活剂可以达到不同颜色的荧光效果，本专利技术涂层可用于大型建筑的亮化工程，能够起到夜间的美化装饰作用，而且能够长期使用，无需供电。附图说明图1为本专利技术的实施例1的涂覆、养护后照片。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。实施例1一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钾30份、氧化镁15份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份、二氧化锰2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、氢氧化锌15份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，发光剂基质10-15份，荧光激活剂3-5份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，发光剂基质10-15份，荧光激活剂3-5份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。


2.根据权利要求1所述的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、氧化锆、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种；所述氧化锆为纳米氧化锆。


4.根据权利要求1所述的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。


5.根据权利要求1所述的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述发光剂基质为氢氧化锌、氢氧化锰、氢氧化锶中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的紫外线激发的荧光常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述荧光激活剂为三氧化二铕、三氧化二铽、三氧化二铈、三氧化二铒中的一种或多种。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫东明，陈新，刘毅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33