一种铁基非晶合金复合防腐涂料制造技术

本发明专利技术公开一种铁基非晶合金复合防腐涂料，涉及防腐漆涂料技术领域。本发明专利技术铁基非晶合金复合防腐涂料包括铁基非晶合金粉末、粘合剂和固化剂，其中粘合剂铁基非晶合金粉末的质量比为20%

【技术实现步骤摘要】
一种铁基非晶合金复合防腐涂料


[0001]本专利技术涉及防腐漆涂料
，特别涉及一种铁基非晶合金复合防腐涂料。

技术介绍

[0002]腐蚀是导致各种基础设施和工业设备破坏和报废的主要原因。我国每年由于腐蚀造成的损失约为GDP的5％，远高于美国的3.4％和日本的不足3％。国际公认，腐蚀损失超过所有自然灾害损失的总和。在海洋环境中服役的基础设施和重要工业设施的腐蚀问题严重，特别是船舶与海洋平台的腐蚀问题更加突出，腐蚀已经成为影响船舶、近海工程、远洋设施服役安全、寿命、可靠性的最重要因素，引起世界各国政府和工业界的高度重视。目前的涂料寿命普遍不长且涂层的综合性能较差，严重限制了海洋工业设备的使用寿命。
[0003]现有技术有通过添加片状锌铝基非晶合金来制备防腐漆料的技术，但是由于锌铝基非晶制备过程中极易形成大量纯铝相，这将导致强度、硬度等性能降低，从而降低涂层的抗冲刷性能和摩擦磨损性能，耐腐蚀性能也会有一定程度的降低，且片状结构与粘结剂的结合强度较差，本专利技术通过复合增强原理与骨料互锁机制将表面粗糙的棱锥形状非晶颗粒掺入粘合剂中增大涂层的强度和耐腐蚀性能，制成一种寿命长、综合性能优异的非晶复合防腐涂料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种非晶合金复合防腐涂料，以满足实际需求中对防腐涂料耐蚀性能的进一步提高；同时，也提高了防腐涂料对耐冲刷性能的要求，该聚氨酯涂料包括铁基非晶合金粉末、粘合剂和固化剂，其中铁基非晶合金粉末在涂料中的质量百分比为20~45%，粘合剂与固化剂的质量比为10:1。
[0005]所述粘合剂由以下原料组成：丙烯酸聚氨酯85
‑
95重量份、消泡剂4
‑
6重量份、防闪锈助剂重量0.5份、润湿分散剂3
‑
6重量份、中和剂0.1
‑
0.3重量份、流平剂0.4
‑
0.7重量份。
[0006]所述的铁基非晶合金颗粒由Fe、Cr、Mo、C、B五种元素组成，其原子百分比为：Fe 50%，Cr 25%，Mo 9%，C 13%，B 3%，其通过球磨将球状颗粒得到棱锥形。
[0007]所述的固化剂由二甲苯、醋酸丁酯、异氰酸盐组成，其质量百分比为二甲苯20%、醋酸丁酯30%、异氰酸盐50%。
[0008]优选的，本专利技术所述球磨法的球料比为10:1，球磨机的转速为200
‑
300r/min，球磨时间为18h。
[0009]优选的，本专利技术所述粘合剂的制备方法为：将丙烯酸聚氨酯、消泡剂、防闪锈助剂、润湿分散剂、中和剂、流平剂在常温下混合均匀。
[0010]优选的，本专利技术所述非晶合金复合防腐涂料的制备方法为：将棱锥状铁基非晶合金粉末、粘合剂和固化剂在常温下按比例混匀即得非晶合金复合防腐涂料。
[0011]本专利技术的原理：Fe
50
Cr
25
Mo9C
13
B3非晶合金在腐蚀溶液中能迅速钝化，且具有宽的钝化区间和低的钝化电流密度，因此聚氨酯涂料的耐蚀性得到了优化，显著提高了耐腐蚀性
能；与锌铝基非晶合金相比，铁基非晶合金具有更高的非晶形成能力。本专利技术将棱锥状铁基非晶合金粉末和粘合剂、固化剂在常温下按比例混匀即得非晶合金复合防腐涂料，加入非晶颗粒后，由于棱锥状铁基非晶合金粉末具有高硬度、高强度等特点，可以使涂料的性能得到复合增强，获得优异的摩擦磨损性能和强度；棱锥形状不仅可以增强非晶与粘合剂之间的结合，还可以借助于于骨料互锁机制，掺入表面粗糙的棱锥形状非晶颗粒可以增大粘合剂与非晶颗粒的结合效果，防止在受力时导致颗粒脱粘，同时将粘合剂承受的力传递到非晶颗粒上，使涂层承受海浪的抗冲刷性能得到优化；与非晶合金复合后，由于铁基非晶合金单相固溶体结构以及在合金表面形成的均匀一致的钝化膜提高了其抵抗区域腐蚀的能力。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术的非晶合金复合防腐涂料耐蚀效果更好，使用寿命更长；加入棱锥状铁基非晶合金粉末后，可以使涂料的性能得到复合增强，获得优异的摩擦磨损性能和强度；棱锥形状不仅可以增强非晶与粘合剂之间的结合，还可以借助于骨料互锁机制，使涂层的抗冲刷性能将会得到优化；与非晶合金复合后，由于铁基非晶合金单相固溶体结构以及在合金表面形成的均匀一致的钝化膜提高了其抵抗区域腐蚀的能力，Fe
50
Cr
25
Mo9C
13
B3非晶合金在腐蚀溶液中能迅速钝化，且具有宽的钝化区间和低的钝化电流密度，因此的耐蚀性得到了优化，显著提高了耐腐蚀性能。
附图说明
[0013]图1为涂层在3.5wt.%NaCl水溶液中的电位极化曲线。
[0014]图2为球磨前非晶颗粒形貌图。
[0015]图3为球磨后的棱锥形状非晶颗粒形貌图。
[0016]图4为非晶复合防腐涂料中骨料互锁机制示意图。
[0017]图5为非晶复合防腐涂料中复合增强原理示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。
[0019]实施例1（1）将铁基非晶合金粉末经球磨法制得表面坑洼的棱锥形粉末，球磨过程中球料比为10:1，球磨机的转速为260r/min，球磨时间为18h；球磨前后的铁基非晶合金颗粒的形貌图如图2~3所示。
[0020]（2）将丙烯酸聚氨酯、消泡剂、防闪锈助剂、润湿分散剂、中和剂份、流平剂在常温下混合均匀制成粘合剂，其中丙烯酸聚氨酯92重量份、消泡剂4重量份、防闪锈助剂0.5重量份、润湿分散剂3重量份、中和剂0.1重量份、流平剂0.4重量份。
[0021]本实施例所述固化剂由二甲苯、醋酸丁酯、异氰酸盐组成，其质量百分比为二甲苯20%、醋酸丁酯30%、异氰酸盐50%。
[0022]（3）棱锥状铁基非晶合金粉末、粘合剂和固化剂在常温下混匀即得非晶合金改性聚氨酯涂料，其中，棱锥状铁基非晶合金粉末在改性聚氨酯涂料中的质量百分比为20%，粘合剂和固化剂的质量比为1:0.1。
[0023]将得到的非晶合金复合防腐涂料涂刷到冷板上进行检测，耐磨性和耐冲刷性显著提升，其中腐蚀电位由对照组的
‑
0.58V上升至
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0.476V，电流密度由7.85E
‑
10A/cm2降低至4.81E
‑
10A/cm2；对涂层的耐腐蚀性能起到了优化作用。
[0024]实施例2（1）将铁基非晶合金粉末经球磨法制得表面坑洼的棱锥形粉末，球磨过程中球料比为10:1，球磨机的转速为300r/min，球磨时间为18h。
[0025]（2）将丙烯酸聚氨酯、消泡剂、防闪锈助剂、润湿分散剂、中和剂份、流平剂在常温下混合均匀制成粘合剂，其中丙烯酸聚氨酯86.7重量份、消泡剂6份、防闪锈助剂0.5份、润湿分散剂6份、中和剂0.1份、流平剂0.7份。
[0026]（3）棱锥状铁基非晶合金粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基非晶合金复合防腐涂料，其特征在于：包括铁基非晶合金粉末、粘合剂和固化剂，其中铁基非晶合金粉末在涂料中的质量百分比为20~45%，粘合剂与固化剂的质量比为10:1；所述粘合剂由以下原料组成：丙烯酸聚氨酯85
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95重量份、消泡剂4
‑
6重量份、防闪锈助剂重量0.5份、润湿分散剂3
‑
6重量份、中和剂0.1
‑
0.3重量份、流平剂0.4
‑
0.7重量份；所述的铁基非晶合金颗粒由Fe、Cr、Mo、C、B五种元素组成，其原子百分比为：Fe 50%，Cr 25%，Mo 9%，C 13%，B 3%，其通过球磨得到棱锥形颗粒。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：武子翔，李才巨，杨娇娇，杨晨茂月，高鹏，易健宏，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：