海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层及其制备方法，涉及硅酸盐涂层制备相关技术领域，包括以下步骤：端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液的制备、稳定高模数硅酸钾溶液制备和强韧抗渗水性硅酸钾涂层的制备。本发明专利技术通过在涂料中加入玄武岩鳞片和端异氰酸酯基不饱和聚酯，玄武岩鳞片发挥其功能性，在涂层中产生“迷宫效应”，提高涂层的抗渗透性，玄武岩鳞片发挥其耐受性，可以显著提高涂层的抗Cl

【技术实现步骤摘要】
海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硅酸盐涂层制备相关
，特别涉及海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性硅酸盐涂料是一种具有电化学和化学保护双重功能的阴极保护性防腐涂料，具有优异的耐腐蚀性、耐化学品性和耐高温性，主要应用于海洋工程、石化高温管道等重防腐领域。目前市场上现有的水性硅酸盐涂层具有以下缺陷：
[0003](1)水性无机涂层存在孔隙，导致涂层屏蔽效果较差；
[0004](2)耐水性能较差，其原因为使用水作为硅酸盐的溶剂，固化时，依靠水的挥发；
[0005](3)无机涂层骨架主要由Si
‑
O键构成，因此脆性较大，其增韧的方法主要通过有机
‑
无机杂化，目前，常用的高分子聚合物为有机硅、环氧树脂、硅丙、丙苯和聚氨酯树脂，所形成的硅酸盐涂层的韧性有所增加，但是耐盐雾性、耐水性和耐老化性与传统水性无机富锌底漆物相比没有太大提高；
[0006](4)由于致密性、耐腐蚀性能较差，其常作为多涂层体系底漆使用，无法在重防腐领域作为单涂层使用；
[0007](5)使用锌粉作为功能填料，形成阴极保护，锌粉储存过程中容易出现凝聚，导致涂层使用时，涂层性能降低，此外，锌粉无法阻挡腐蚀介质渗透涂层与基体接触。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种使用玄武岩鳞片提高抗渗透性及异氰酸酯基不饱和聚酯提高韧性的水性硅酸盐涂层及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一、端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液的制备
[0011](1)首先将蓖麻油与丙酮按1:3
‑
4的质量比进行稀释，得到稀释后的蓖麻油，然后将端羟基不饱和聚酯与苯乙烯按1:2
‑
3的质量比进行稀释，得到稀释后的端羟基不饱和聚酯；
[0012](2)将二异氰酸酯溶解在2
‑
3重量倍的丙酮中，在60
‑
80℃的油浴中边搅拌边缓慢滴加经丙酮稀释后的蓖麻油溶液，使蓖麻油与二异氰酸酯中的羟基与异氰酸酯基的摩尔比为1:2
‑
2.2；
[0013](3)滴加完成后继续搅拌反应40
‑
60min，再缓慢滴入经苯乙烯稀释的端羟基不饱和聚酯，使端羟基不饱和聚酯中的羟基与剩余异氰酸酯基的摩尔比为0.8
‑
0.9:1；
[0014](4)滴加完成后继续搅拌40
‑
60min，得到端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液，密封冷却后待用；
[0015]步骤二、稳定高模数硅酸钾溶液制备
[0016]A.将模数为3.2
‑
3.5的硅酸钾溶液倒入反应器中，在60
‑
70℃下进行预热，并充分搅拌；
[0017]B.将蒸馏水加入纳米二氧化硅中，搅拌0.5
‑
1h后，静置2
‑
3h使纳米SiO2充分润湿；
[0018]C.在转速大于4500rpm的高速搅拌下，于1.5
‑
4h内缓慢加入上述所制得的纳米SiO2，并继续搅拌、保温2
‑
4h；
[0019]D.搅拌下缓慢加入剩余的蒸馏水，用氢氧化钾溶液调整其pH值为12
‑
13，得无色透明高模数硅酸钾溶液；
[0020]步骤三、强韧抗渗水性硅酸钾涂层的制备
[0021]将端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液及高模数硅酸钾溶液进行混合后，加入一定量的玄武岩鳞片及纳米氧化亚铜粒子，并加入分散剂和颜填料进行机械搅拌，即得到所需涂料。
[0022]优选的，所述海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂料的配方为(按重量份比)：硅酸钾溶液100
‑
120份、端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液20
‑
30份、纳米氧化亚铜10
‑
20份、玄武岩鳞片15
‑
20份、颜填料5
‑
20份、分散剂5
‑
10份。
[0023]优选的，所述步骤二中A步骤搅拌的转速为500
‑
2500rpm。
[0024]优选的，所述步骤二中B步骤搅拌的转速为转速150
‑
500rpm。
[0025]优选的，所述步骤二中C步骤在加入纳米SiO2后的搅拌温度为60
‑
70℃。
[0026]优选的，所述步骤二中D步骤加入的氢氧化钾溶液重量百分浓度为5
‑
15％。
[0027]本专利技术还提出一种海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层，根据上述制备方法获得。
[0028]本专利技术还提出一种海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层，按重量份比包括：硅酸钾溶液100
‑
120份、端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液20
‑
30份、纳米氧化亚铜10
‑
20份、玄武岩鳞片15
‑
20份、颜填料5
‑
20份、分散剂5
‑
10份。
[0029]本专利技术的技术效果和优点：与现有技术相比，本专利技术通过在涂料中加入玄武岩鳞片和异氰酸酯基不饱和聚酯，玄武岩鳞片发挥其功能性，在涂层中产生“迷宫效应”，提高涂层的抗渗透性，玄武岩鳞片发挥其耐受性，可以显著提高涂层的抗Cl
‑
侵蚀性、耐辐射性、耐酸碱性等，同时玄武岩鳞片与纳米氧化亚铜的复合使用，提高了涂层的防海生物污损性，提高水性硅酸钾涂层与基体结合力，加入异氰酸酯基不饱和聚酯能够提高水性硅酸钾涂层的韧性。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0033]步骤一、端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液的制备
[0034](1)首先将蓖麻油与丙酮按1:3的质量比进行稀释，得到稀释后的蓖麻油，然后将端羟基不饱和聚酯与苯乙烯按1:2的质量比进行稀释，得到稀释后的端羟基不饱和聚酯；
[0035](2)将二异氰酸酯溶解在2重量倍的丙酮中，在60℃的油浴中边搅拌边缓慢滴加经丙酮稀释后的蓖麻油溶液，使蓖麻油与二异氰酸酯中的羟基与异氰酸酯基的摩尔比为1:2；
[0036](3)滴加完成后继续搅拌反应40min，再缓慢滴入经苯乙烯稀释的端羟基不饱和聚酯，使端羟基不饱和聚酯中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海水潮差区用强韧抗渗防污水性硅酸盐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液的制备(1)首先将蓖麻油与丙酮按1:3
‑
4的质量比进行稀释，得到稀释后的蓖麻油，然后将端羟基不饱和聚酯与苯乙烯按1:2
‑
3的质量比进行稀释，得到稀释后的端羟基不饱和聚酯；(2)将二异氰酸酯溶解在2
‑
3重量倍的丙酮中，在60
‑
80℃的油浴中边搅拌边缓慢滴加经丙酮稀释后的蓖麻油溶液，使蓖麻油与二异氰酸酯中的羟基与异氰酸酯基的摩尔比为1:2
‑
2.2；(3)滴加完成后继续搅拌反应40
‑
60min，再缓慢滴入经苯乙烯稀释的端羟基不饱和聚酯，使端羟基不饱和聚酯中的羟基与剩余异氰酸酯基的摩尔比为0.8
‑
0.9:1；(4)滴加完成后继续搅拌40
‑
60min，得到端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液，密封冷却后待用；步骤二、稳定高模数硅酸钾溶液制备A.将模数为3.2
‑
3.5的硅酸钾溶液倒入反应器中，在60
‑
70℃下进行预热，并充分搅拌；B.将蒸馏水加入纳米二氧化硅中，搅拌0.5
‑
1h后，静置2
‑
3h使纳米SiO2充分润湿；C.在转速大于4500rpm的高速搅拌下，于1.5
‑
4h内缓慢加入上述所制得的纳米SiO2，并继续搅拌、保温2
‑
4h；D.搅拌下缓慢加入剩余的蒸馏水，用氢氧化钾溶液调整其pH值为12
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13，得无色透明高模数硅酸钾溶液；步骤三、强韧抗渗水性硅酸钾涂层的制备将端异氰酸酯基不饱和聚酯溶液及高模数硅酸钾溶液进行混合后，加入玄武岩鳞片及纳米氧化亚铜粒子，并加入分散剂和颜填...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永平，曹柏青，安英斌，王建伟，张小娟，
申请(专利权)人：华麟海海南新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：