一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，由以下质量百分数的组分制成：环氧树脂乳液20～40％，溶剂40～70％，交联剂5～15％和防腐阻燃填料0.1～5％。本发明专利技术还公开所述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料的制备方法。本发明专利技术具有很好的防腐效果和明显的阻燃效果，环保、高附着，综合性能优异；制备方法简单、工艺成熟，便于工业化生产，可用于制备防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，在防腐阻燃功能性涂料领域有较好的应用前景。的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂涂料
，具体为一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在所有的有机涂层中，环氧树脂凭借其与基体之间良好的粘附性能、优异的化学惰性以及电绝缘性能，已经得到了广泛的应用。已成为最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品种。环氧树脂分子结构的特点是大分子链上含有环氧基，全世界每年约有40％以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，大部分用于防腐领域。但是现有环氧树脂涂层存在阻隔性能较差的缺陷，树脂干燥后大分子链之间间隙较大，难以阻止水、氧气和腐蚀离子渗入，长期防腐性能表现不佳。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的针对以上所述环氧树脂涂料存在的不足，提供一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其是较为稳定的功能性树脂，引入同时具有热稳定性和阻隔性能的二维片层纳米材料磷烯，制得的涂料具有很好的成膜性能、耐热性能和耐化学腐蚀性能，所成膜无色透明，可用于制备防腐阻燃双功能环氧树脂涂料并能满足人们对功能性涂料的要求。
[0004]本专利技术的第二目的是提供所述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料的制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是这样实现的：一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，由以下质量百分数的组分制成：
[0006][0007][0008]所述环氧树脂包括但不限于传统溶剂型环氧树脂和环氧树脂中的一种或两种以上的混合环氧树脂，可以是美国陶氏化学公司型号为DER 660
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X80的固态环氧树脂溶或者是黄山邦和合成材料有限公司公司的型号为BC2060的水性环氧乳液等。
[0009]所述交联剂为胺类、酸酐类固化剂中的一种或两种以上的混合固化交联剂，可以是陶氏化学公司的型号为XZ 92441.01的交联剂、美国瀚森公司(HEXION)型号为EPIKURE 8538
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Y
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68的交联剂或者DMP30(2、4、6三(二甲氨基甲基)苯酚)等。
[0010]所述溶剂可以是水、丙酮、N,N
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二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N
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环己基吡咯烷酮、N
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甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜及异丙醇等一种或两种以上的混合有机溶剂。
[0011]所述防腐阻燃填料为纳米单片或多片层结构的黑磷烯。所述黑磷烯可以是通过剥离黑磷晶体来制备得到。
[0012]所述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料的制备方法包括的步骤如下：
[0013](1)将防腐阻燃填料分散到溶剂中，形成浓度为0.1
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10mg/mL的均匀分散液
[0014](2)按上述配比称取环氧树脂乳液和溶剂混合分散均匀形成环氧分散液；
[0015](3)按上述配比称取交联剂和防腐阻燃填料分散液混合分散均匀形成交联分散液；
[0016](4)将(2)步骤得到的环氧分散液和(3)步骤得到的交联分散液混合超声处理分散均匀，超声处理时间为10
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30分钟。
[0017]所述第(1)步骤、第(2)步骤和第(3)步骤中，采用超声处理分散液，其中超声波分散，超声频率20
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60kHz，功率为50
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500W，超声时间20
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120分钟。
[0018]所述第(4)步骤中，所述超声处理的频率为20
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60kHz，功率为50
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500W。
[0019]所述磷烯包括但不限于由黑磷经过剥离得到。
[0020]本专利技术向涂层中添加具有阻燃性能的防腐阻燃填料，由于防腐阻燃填料中的磷烯具有二维纳米片层结构，可用于提高环氧树脂的防腐性能和阻燃性能，且具有添加量低和阻燃效率较高等优点。本专利技术用磷烯改性环氧树脂涂料，各组分间相容性好，相互协同作用，有效提高涂料的防腐性能，同时提高了涂料的耐热性能和阻燃性能。总的来说，本专利技术还具有低添加量少、高附着、耐热、阻燃等优点，能显著提高其耐盐性能(3.5％NaCl溶液)和阻燃性能(锥形量热分析)。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下突出效果：
[0022]1)在本专利技术中，采用室温条件下，直接添加防腐阻燃填料超声混合分散的方法，添加量小，工艺简单成熟，容易操作，易于大规模工业生产；
[0023]2)在本专利技术中，使用环氧树脂为商品化成品树脂，具有广泛的普适性，可推广应用于其它聚合物涂料领域；
[0024]3)本专利技术的树脂引入了防腐阻燃填料，以此来提高环氧树脂的阻隔和耐热性能，有效提高了涂料的防腐和阻燃性能，并且可广泛应用于功能涂料领域。
附图说明
[0025]图1是为黑磷烯丙酮分散液的TEM图；
[0026]图2是环氧树脂涂层的SEM图；
[0027]图3是本专利技术防腐阻燃双功能环氧树脂涂料涂层的SEM图；
[0028]图4是环氧树脂(WEP)和防腐阻燃双功能环氧树脂涂料(0.2％BP)总热释放量图；
[0029]图5是防腐阻燃双功能环氧树脂涂料的热释放速率图；
[0030]图6是环氧树脂和防腐阻燃双功能环氧树脂涂料(BP/WEP)的电化学阻抗半圆图。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不构成对本专利技术要求保护范围的限制。
[0032]对本专利技术制备的防腐阻燃双功能环氧树脂涂料可用如下方法表征：磷烯的剥离情况用透射电镜(TEM)分析；涂层内部微观形貌用扫描电镜(SEM)分析；涂料的阻燃性能用锥形量热分析；涂料的防腐性能用电化学阻抗谱(EIS)分析。
[0033]实施例1
[0034]一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其由环氧树脂乳液、交联剂、防腐阻燃填料以及水，其具体组分配方如下：
[0035][0036]所述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料的制备方法，其步骤如下：
[0037]a、防腐阻燃填料的制备：室温，将黑磷晶体置于乙腈中用四丁基溴化铵进行进行电化学插层剥离，然后超声波分散，离心除氧去离子水洗涤，取以转速3000rpm离心后以上分散液；
[0038]b、制备防腐阻燃涂料：以质量百分比计，在室温条件下，称量环氧树脂乳液和去离子水，超声分散均匀形成环氧分散液；分别称量不同质量分数的防腐阻燃填料水分散液和交联剂，超声分散均匀形成交联分散液；将上述环氧分散液倒入交联分散液中超声分散均匀，即得防腐阻燃双功能环氧树脂涂料。其中超声波分散，超声频率30kHz，功率为100W，超声时间30分钟。
[0039]将上述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料倒入锥形量热制样磨具中，室温下真空干燥至水分完全烘干，样品不再失重，进行性能测试。
[0040]上述防腐阻燃双功能环氧树脂涂料样品表面平整、厚度均匀、颜色均一、无气泡、无开裂。阻燃性能测试：将样品切割为10*10cm标准样，用PX
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，由以下质量百分数的组分制成：2.根据权利要求1所述的一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，所述环氧树脂乳液包括但不限于溶剂型环氧树脂和环氧树脂中的一种或两种以上的混合环氧树脂。3.根据权利要求2所述的一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，所述环氧树脂乳液是美国陶氏化学公司型号为DER 660
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X80的固态环氧树脂溶或者是黄山邦和合成材料有限公司公司的型号为BC2060的水性环氧乳液。4.根据权利要求1所述的一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，所述交联剂为胺类、酸酐类固化剂中的一种或两种以上的混合固化交联剂。5.根据权利要求1所述的一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，所述交联剂是陶氏化学公司的型号为XZ 92441.01的交联剂、美国瀚森公司型号为EPIKURE 8538
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68的交联剂或者DMP30。6.根据权利要求1所述的一种防腐阻燃双功能环氧树脂涂料，其特征在于，所述溶剂是水、丙酮、N,N
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二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N
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环己基吡咯烷酮、N
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甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜及异丙醇等一种或两种以上的混合有机溶剂。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢德龙，徐涛，谢于辉，梅毅，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：