钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，包括步骤：将第一表面活性剂和去离子水混合，溶解后加入钒酸铋粉体，得到钒酸铋悬浮液；将第二表面活性剂和去离子水混合溶解后，加入具有低表面能的硅油，真空乳化后得到有机硅油微乳液；将有机硅油微乳液滴加至钒酸铋悬浮液中，控制滴加速率和反应温度及时间，得到杂化复合钒酸铋悬浮液后降温，调节pH值，过滤得到无机‑有机杂化防腐涂层液；调节所述防腐涂层液浓度后，喷涂或者刮涂于不同基材表面，干燥，得到钒酸铋基环保防腐涂层。本发明专利技术通过在环保耐腐蚀无机钒酸铋表面接枝低表面能有机硅油，可形成具有极高的憎水性能、成膜性能好、防腐性能优异且具有醒目的亮黄色的环保防腐涂层。

【技术实现步骤摘要】
钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法
本专利技术涉及防腐材料制备
，尤其涉及一种钒酸铋基无机-有机杂化环保防腐涂层的制备方法。
技术介绍
防腐涂层是指涂敷在金属表面上使之与周围介质隔离，避免表面腐蚀的一种覆盖层，应具有良好的电绝缘性和隔水性，与基材表面有较强的附着力，能抗化学破坏和有一定的机械强度。现有
里，一方面是通过添加具有化学惰性和耐腐蚀性的无机粉体如钛白粉、石墨烯、玻璃鳞片等以增加抗腐蚀性，另外，在一些管道、装备上为了获得具有醒目颜色的防腐层，需要额外添加彩色无机颜料，如镉黄、铁黄等无机填料。中国专利局公开的文献CN201811630792.5提出了一种硅胶防腐涂层薄膜，其涂层由硅胶、锌粉、石墨烯片、粘合剂和增稠剂组成，制备时，通过硅胶、锌粉、石墨烯片、粘合剂和增稠剂的相互配合、相互作用，有效提高薄膜的耐腐蚀性，并使得硅胶防腐涂层自带粘连性能，可以直接粘附在基材上；上述涂层采用了化学惰性的石墨烯片作为无机填料，可增强防腐性能，然而石墨烯片市场品种多样，质量差异性大，另外存在在有机介质中分散性差的问题，很难做到高效持久防腐；中国专利局公开的另一份文献CN201310618546.9提供了一种防腐铜用涂料，其组成成份为：甲基丙烯酸树脂、异氰酸酯、乙酸正丁酯、二氧化硅、二甲苯、铬酸锶、固化剂、炭黑、钛白粉、四异丙基钛酸酯、甲基异丁基酮、镉黄、二丙酮醇，其成份中镉黄作为着色剂，可获得醒目的亮黄色，但镉黄含有重金属，存在环境污染问题，不利于环保。因此，有必要解决上述缺陷。
技术实现思路
>本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种钒酸铋基防腐涂层的制备方法，其制备的涂层成膜性能好，防腐性能优异，同时具有醒目的亮黄色。本专利技术提供的一种钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，包括下述步骤：将第一表面活性剂和去离子水混合，溶解后加入钒酸铋粉体，使钒酸铋充分分散和活化，得到有固含量的钒酸铋悬浮液；将第二表面活性剂和去离子水混合，溶解后，加入具有低表面能的硅油，真空乳化一段时间，获得乳白色的有机硅油微乳液；将所述有机硅油微乳液滴加至所述钒酸铋悬浮液中，控制滴加速率和反应温度及时间；当所述有机硅油微乳液全部滴加至所述钒酸铋悬浮液内后，得到杂化复合钒酸铋悬浮液；将所述杂化复合钒酸铋悬浮液降温，调节pH值6.5-7.5，过滤后得到无机-有机杂化防腐涂层液；将所述防腐涂层液加入去离子水中，调节所述防腐涂层液浓度后，喷涂或者刮涂于不同基材表面，干燥后，得到钒酸铋基环保防腐涂层。可选地，所述去离子水、所述第一表面活性剂与所述钒酸铋粉体三者之间的质量比为100：0.5-1.0:10-20。可选地，所述第一表面活性剂为十二烷基苯磺酸、烷基苯磺酸中的一种或两种的复配。可选地，所述去离子水、所述第二表面活性剂与所述低表面能硅油三者之间的质量比为100:1-10:30-60。可选地，所述具有低表面能的硅油为二甲基硅油、改性含氢硅油、羟基硅油或聚醚改性硅油。可选地，所述第二表面活性剂为阴离子表面活性剂或/和非离子表面活性剂，其中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述非离子表面活性剂为AEO3、AEO9、OP-10或吐温中一种或至少两种的复配。可选地，所述钒酸铋悬浮液滴加至所述有机硅油微乳液中的滴加速率为10-20ml/min，反应温度为40℃-85℃，反应时间为2-8h。可选地，当所述有机硅油微乳液全部滴加入所述钒酸铋悬浮液后，加入催化剂，得到杂化复合钒酸铋悬浮液，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或三乙醇胺。可选地，用于调节pH值的调节剂为硅酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、盐酸或硫酸。本专利技术采用无机-有机杂化机理，首先将具有醒目黄色且耐腐蚀的无机环保颜料钒酸铋通过加入表面活性剂活化其表面的羟基化学键，并制备成一定浓度的悬浮液，再加入具有活泼化学键(Si-H、Si-OH)的低表面能硅油微乳液，通过在液相中进行化学接枝共聚改性，使改性后的复合材料表面由亲水的羟基化学键改为憎水的甲基化学键，具有极强的憎水性能，酸液、碱液在上面无法停留，从而制备出成膜性能好、防腐性能优异，同时具有醒目的亮黄色的环保防腐涂层，可广泛适用于管道、金属基材、石材、装备等表面防腐、防护。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，包括下述步骤：S1在容器A中加入第一表面活性剂和去离子水，溶解后加入钒酸铋粉体，使钒酸铋充分分散和活化，得到有固含量的钒酸铋悬浮液。本步骤选用钒酸铋粉体为防腐涂层的基体，可借助于钒酸铋本身所具有的特性，即钒酸铋是一种亮黄色无机化学品，具有醒目、靓丽的色彩，有很强的标识性，不但不含对人体有害的重金属元素，环保性好，着色力和遮盖力强，还具有较强的耐酸、碱等耐腐蚀性，而且本身也具有较好的分散性能。同时，由于所述钒酸铋表面存在羟基化学键，通过表面活性剂分散后，可获得具有无机骨架结构的核材，该骨架结构的无机钒酸铋通过无机构建微纳米凸起仿生荷叶结构，与有机物进行接枝改性，如与含氢硅油接枝时，利用羟基化学键和Si-H反应，与羟基硅油接枝时，利用羟基化学键和Si-OH反应，可获得很高的憎水极性，大大增强了后续制备的涂层的疏水效果。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸、烷基苯磺酸中的一种或两种的复配。烷基苯磺酸类的表面活性剂无毒无腐蚀，表面活性强，通过润湿钒酸铋表面，既可提高钒酸铋的分散性能，还可活化钒酸铋表面大量的羟基化学键，具有较强的活化性能和分散能力。复配的表面活性剂较之单一表面活性剂，具有分散和活化时间短，悬浮液稳定等优势。本步骤中，所述去离子水、第一表面活性剂与钒酸铋粉体三者之间的质量比为100：0.5-1.0:10-20，三者配比能够有效保证钒酸铋粉体的分散和活化。S2在容器B中加入第二表面活性剂和去离子水，溶解后，加入具有低表面能的硅油，真空乳化一段时间，获得乳白色的有机硅微乳液。本步骤中，所述低表面能的硅油为二甲基硅油、改性含氢硅油、羟基硅油、聚醚改性硅油，上述硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性和较小的表面张力，且具有抗氧化、挥发性小、对金属无腐蚀、环保无毒等优越性能，同时还具有活泼的化学键，可与钒酸铋表面的羟基化学键发生加成或者脱水反应，能够有效接枝到钒酸铋表面，即通过有机-无机化学键接枝共聚获得无机-有机杂化材料，改性后的复合材料表面由亲水的羟基化学键改为了憎水的甲基化学键。所述的第二表面活性剂为阴离子表面活性剂或/和非离子表面活性剂，其中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述非离子表面活性剂为AEO3、AEO9、OP-10或吐温中的至少两种复配。所述第二表面活性剂可提高硅油的分散乳化性能，复配的表面活性剂较之单一表面活性剂，具有乳化时间短，乳液稳定等优势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：/n将第一表面活性剂和去离子水混合，溶解后加入钒酸铋粉体，使钒酸铋充分分散和活化，得到有固含量的钒酸铋悬浮液；/n将第二表面活性剂和去离子水混合，溶解后，加入具有低表面能的硅油，真空乳化后，得到乳白色的有机硅油微乳液；/n将所述有机硅油微乳液滴加至所述钒酸铋悬浮液中，控制滴加速率和反应温度及时间；当所述有机硅油微乳液全部滴加至所述钒酸铋悬浮液内后，得到杂化复合钒酸铋悬浮液；/n将所述杂化复合钒酸铋悬浮液降温，调节pH值6.5-7.5，过滤后得到无机-有机杂化防腐涂层液；/n将所述防腐涂层液加入去离子水中，调节所述防腐涂层液浓度后，喷涂或者刮涂于不同基材表面，干燥后，得到钒酸铋基环保防腐涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将第一表面活性剂和去离子水混合，溶解后加入钒酸铋粉体，使钒酸铋充分分散和活化，得到有固含量的钒酸铋悬浮液；
将第二表面活性剂和去离子水混合，溶解后，加入具有低表面能的硅油，真空乳化后，得到乳白色的有机硅油微乳液；
将所述有机硅油微乳液滴加至所述钒酸铋悬浮液中，控制滴加速率和反应温度及时间；当所述有机硅油微乳液全部滴加至所述钒酸铋悬浮液内后，得到杂化复合钒酸铋悬浮液；
将所述杂化复合钒酸铋悬浮液降温，调节pH值6.5-7.5，过滤后得到无机-有机杂化防腐涂层液；
将所述防腐涂层液加入去离子水中，调节所述防腐涂层液浓度后，喷涂或者刮涂于不同基材表面，干燥后，得到钒酸铋基环保防腐涂层。


2.如权利要求1所述的钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述去离子水、所述第一表面活性剂与所述钒酸铋粉体三者之间的质量比为100：0.5-1.0:10-20。


3.如权利要求1或2所述的钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述第一表面活性剂为十二烷基苯磺酸、烷基苯磺酸中的一种或两种的复配。


4.如权利要求1所述的钒酸铋基环保防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述去离子水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓伟，陈建军，张莲茜，彭伟明，郭尚武，
申请(专利权)人：佛山市力合通新材料有限公司，深圳力合通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44