一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料，以质量百分比计，包括以下组分：环氧树脂20～25%，石油树脂1.5～2%，甲基异丁基甲酮5～8%，聚酰胺蜡1～2%，润湿分散剂0.5～0.8%，丙烯酸酯消泡剂0.2～0.4%，钛白粉4～6%，氧化铁黄0.2～0.4%，炭黑0.3～0.5%，氧化铝25～35%，长石粉25～35%，正丁醇2～3%，甲基硅烷0.3～0.6%，补强填料3

【技术实现步骤摘要】
一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]金属材料在环境介质中受到化学或电化学作用发生损坏的现象称作腐蚀。金属的腐蚀行为在化学热力学上是自发的，且在不同环境中金属都会不同程度的腐蚀。目前，金属以及金属合金应用较为广泛，在国民经济发展中占据重要的地位，但是在使用时，金属表面的腐蚀不仅会造成财产损失，还会引起重大事故。
[0003]随着科学技术的发展，对于金属表面的防腐蚀处理有效降低了金属腐蚀造成的损失，也提高了金属的使用安全性。目前用于金属防腐蚀的主要技术为腐蚀介质处理法、电化学保护法、覆盖层保护法等，其中采用防腐涂层来抑制金属表面腐蚀的方法成本低，操作方便，逐渐得到广泛应用。防腐涂层主要是在金属表面涂覆防腐涂料。防腐涂料主要是由成膜物质、颜料、填料、溶剂和助剂等组分组成，其中水性环氧树脂涂料制备简单，有优良的附着力和低收缩率；对水、中等酸、碱、盐和溶剂有较好的耐腐蚀性和抗渗透性，得到广泛应用。
[0004]专利(申请号为：CN201911084959.7)提供了一种水性环氧树脂防腐蚀涂料及其制备方法，该方法首先通过高压水热反应制备钒酸铋与氧化石墨烯异质结复合材料，再将其与水性环氧树脂复合制备水性环氧树脂防腐蚀涂料，将其涂敷于金属表面，涂层中钒酸铋与氧化石墨烯异质结复合材料遇光产生电子传递至金属表面并富集，降低金属的自腐蚀电位，起到光致阴极保护作用。同时，氧化石墨烯纳米片层对于水性环氧树脂复合形成的涂层具有增强增韧作用，氧化石墨烯纳米片层及所形成致密的涂层对于各种腐蚀作用具有物理阻隔作用，由上述现有技术可知，在水性环氧树脂涂料中添加适量的填料不仅可以改善涂层的防腐蚀性能，且可以起到增韧的作用。但是对于如何提高涂层与金属之间的结合力来进一步改善涂层防腐蚀性能持久性的研究较少。

技术实现思路
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[0005]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料及其制备方法，本专利技术制备具有微纳米结构的TiO2/ZIF
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8复合材料，然后在其表面包覆聚丙烯酸酯，制得的补强填料与涂料基体相容性好，本专利技术制得的涂料用于金属基体防腐蚀处理时，效果好，与基体的结合力强。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料，以质量百分比计，包括以下组分：
[0008]环氧树脂20～25％，石油树脂1.5～2％，甲基异丁基甲酮5～8％，聚酰胺蜡1～2％，润湿分散剂0.5～0.8％，丙烯酸酯消泡剂0.2～0.4％，钛白粉4～6％，氧化铁黄0.2～0.4％，炭黑0.3～0.5％，氧化铝25～35％，长石粉25～35％，正丁醇2～3％，甲基硅烷0.3～0.6％，补强填料3
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5％；所述补强填料为聚合物修饰的TiO2/ZIF
‑
8复合材料。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述的环氧树脂为双酚A型液态环氧树脂，固含量100％；所述石油树脂为C9芳香基液烃树脂或C10芳香基液烃树脂；所述润湿分散剂为高分子量烷基铵盐共聚物；所述消泡剂为丙烯酸酯消泡剂；所述甲基硅烷为3
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(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0010]为了更好的解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)分别制备六水合硝酸锌的甲醇溶液、2
‑
甲基咪唑的甲醇溶液，将六水合硝酸锌的甲醇溶液与2
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甲基咪唑的甲醇溶液混合，室温搅拌处理，之后离心分离，得到的沉淀采用甲醇洗涤，最后干燥，制得ZIF
‑
8颗粒；
[0013](2)将ZIF
‑
8颗粒分散在无水乙醇中，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌分散处理，之后滴加氨水调节溶液pH至11,缓慢滴加钛酸四丁酯并剧烈搅拌处理24h，之后离心，得到的沉淀依次采用乙醇和去离子水洗涤，之后烘干，得到TiO2/ZIF
‑
8复合材料；
[0014](3)将TiO2/ZIF
‑
8复合材料、十二烷基硫酸钠和去离子水混合搅拌均匀，然后加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸，搅拌分散后升温70
‑
80℃，加入过硫酸钾，搅拌反应1
‑
3h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，并将得到的固体干燥，得到聚合物修饰的TiO2/ZIF
‑
8复合材料；
[0015](4)在搅拌机中加入环氧树脂，边搅拌边加入石油树脂，甲基异丁基甲酮，聚酰胺蜡，丙烯酸酯消泡剂，进行第一次搅拌，然后进行第一次升温并调节搅拌转速，加入钛白粉，氧化铁黄，炭黑，氧化铝，长石粉、聚合物修饰的TiO2/ZIF
‑
8复合材料，进行第二次搅拌，然后进行第二次升温并调节搅拌转速，然后加入正丁醇，甲基硅烷，进行第三次搅拌，搅拌5
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10分钟，制得涂料。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，六水合硝酸锌的甲醇溶液、2
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甲基咪唑的甲醇溶液的浓度分别为0.12
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0.14mol/L、0.45
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0.55mol/L，二者体积比为1:1。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述室温搅拌处理的时间为20
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25h，搅拌转速为1000
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2000转/分。
[0018]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，ZIF
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8颗粒、十六烷基三甲基溴化铵、钛酸四丁酯的用量比为0.15g
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0.17g：0.1
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0.3g：0.15ml。
[0019]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，各组分的用量以重量份计，分别为TiO2/ZIF
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8复合材料5
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7份、十二烷基硫酸钠1份、去离子水100
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200份、甲基丙烯酸甲酯50
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80份、丙烯酸乙酯10
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20份、丙烯酸10
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20份、过硫酸钾2
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3份。
[0020]作为上述技术方案的优选，所述第一次搅拌、第二次搅拌、第三次搅拌的转速分别为800～1000转/分钟、1000～1200转/分钟、600～800转/分钟。
[0021]作为上述技术方案的优选，所述第一次升温并调节搅拌转速时，升温至45℃，调节搅拌转速为200～300转/分钟。
[0022]作为上述技术方案的优选，所述第二次升温并调节搅拌转速时，升温至60
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70℃，调节搅拌转速为200～300转/分钟，之后继续保温搅拌1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料，其特征在于：以质量百分比计，包括以下组分：环氧树脂20～25％，石油树脂1.5～2％，甲基异丁基甲酮5～8％，聚酰胺蜡1～2％，润湿分散剂0.5～0.8％，丙烯酸酯消泡剂0.2～0.4％，钛白粉4～6％，氧化铁黄0.2～0.4％，炭黑0.3～0.5％，氧化铝25～35％，长石粉25～35％，正丁醇2～3％，甲基硅烷0.3～0.6％，补强填料3
‑
5％；所述补强填料为聚合物修饰的TiO2/ZIF
‑
8复合材料。2.根据权利要求1所述的一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型液态环氧树脂，固含量100％；所述石油树脂为C9芳香基液烃树脂或C10芳香基液烃树脂；所述润湿分散剂为高分子量烷基铵盐共聚物；所述消泡剂为丙烯酸酯消泡剂；所述甲基硅烷为3
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(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。3.根据权利要求1或2所述的一种低VOC高耐腐蚀环保型环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别制备六水合硝酸锌的甲醇溶液、2
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甲基咪唑的甲醇溶液，将六水合硝酸锌的甲醇溶液与2
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甲基咪唑的甲醇溶液混合，室温搅拌处理，之后离心分离，得到的沉淀采用甲醇洗涤，最后干燥，制得ZIF
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8颗粒；(2)将ZIF
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8颗粒分散在无水乙醇中，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌分散处理，之后滴加氨水调节溶液pH至11,缓慢滴加钛酸四丁酯并剧烈搅拌处理24h，之后离心，得到的沉淀依次采用乙醇和去离子水洗涤，之后烘干，得到TiO2/ZIF
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8复合材料；(3)将TiO2/ZIF
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8复合材料、十二烷基硫酸钠和去离子水混合搅拌均匀，然后加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸，搅拌分散后升温70
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80℃，加入过硫酸钾，搅拌反应1
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3h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，并将得到的固体干燥，得到聚合物修饰的TiO2/ZIF
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8复合材料；(4)在搅拌机中加入环氧树脂，边搅拌边加入石油树脂，甲基异丁基甲酮，聚酰胺蜡，丙烯酸酯消泡剂，进行第一次搅拌，然后进行第一次升温并调节搅拌转速，加入钛白粉，氧化铁黄，炭黑，氧化铝，长石粉、聚合物修饰的TiO2/ZIF
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗义云，张建军，
申请(专利权)人：苏州嘉乐威新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：