一种长效自修复智能防护涂料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种长效自修复智能防护涂料，由以下重量份数组组分构成：石墨烯3.1%—5.2%、氧化铁粉2.1%—4.3%、氧化铜粉2.5%—6.8%、气相二氧化硅1.6%—2.5%、碳化硅粉1.6%—3.9%、偶联剂0.3%—1.4%、活性稀释剂0.3%—2.1%、颜料0—2.1%、苯丙乳液0—0.8%、缓蚀剂1.3%—2.1%、附着力促进剂0.3%—1.5%、成膜助剂1.1%—2.3%、消泡剂0.5%—1.15%、聚酰胺3.2%—9.5%、流平剂1.1%—2.1%、乳化剂0.3%—1.45%、改性环氧树脂8.1%—11.4%，余量为有机溶剂。其制备方法包括溶剂初混，固料混合及物料混合等三个步骤。本发明专利技术较传统的工艺，极大的提高了防腐涂料的结构强度，可有效抵御外力冲击对涂料层造成的损伤、对外部氧化环境的抵御能力，同时可通过涂料的弹性形变能力对因外力冲击造成的涂料层损伤部位进行弹性修复，从而极大的提高了涂料的防护性能。而极大的提高了涂料的防护性能。而极大的提高了涂料的防护性能。

【技术实现步骤摘要】
一种长效自修复智能防护涂料及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种长效自修复智能防护涂料及制备方法，属防护


技术介绍

[0002]目前自修复防护涂料是重要的一种防腐涂料之一，使用量巨大，产品种类众多，但当前的自修复防护涂料，往往均是通过简单的有机基材与缓蚀剂、防腐填料混合制备得到，如专利申请号为“2017107945138”的“一种防腐自修复涂料”、专利申请号为“2021102701896”的“一种用于布袋除尘器的自修复防腐涂料及制备方法”等产品，虽然可以一定程度满足使用的需要，但由于涂料中的缺乏有效的填充骨料，从而导致构成防护涂料的各组份间的分子作用力弱，各组份原料混合分散稳定性差且对外部环境中注入氧气等造成的氧化侵蚀也缺乏有效的抵御能力，从而当前的自修复防护涂料往往结构强度、弹性形变能力、抗氧化能力不足及涂料受损后修复效率低且修复质量差，从而严重影响了当前自修复防护涂料的防腐防护能力、抗损能力及使用寿命。
[0003]因此针对这一问题，开发了一种长效自修复智能防护涂料及制备方法，以解决当前产品存在的问题，满足实际使用的需要。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术上的不足，本专利技术提供一种长效自修复智能防护涂料及制备方法。
[0005]一种长效自修复智能防护涂料，由以下重量份数组组分构成：石墨烯3.1%—5.2%、氧化铁粉2.1%—4.3%、氧化铜粉2.5%—6.8%、气相二氧化硅1.6%—2.5%、碳化硅粉1.6%—3.9%、偶联剂0.3%—1.4%、活性稀释剂0.3%—2.1%、颜料0—2.1%、苯丙乳液0—0.8%、缓蚀剂1.3%—2.1%、附着力促进剂0.3%—1.5%、成膜助剂1.1%—2.3%、消泡剂0.5%—1.15%、聚酰胺3.2%—9.5%、流平剂1.1%—2.1%、乳化剂0.3%—1.45%、改性环氧树脂8.1%—11.4%，余量为有机溶剂。
[0006]进一步的，所述的石墨烯、氧化铁粉、氧化铜粉、气相二氧化硅、碳化硅粉粒径均不大于400目，其中所示氧化铁粉为四氧化三铁铁粉；所述氧化铜粉为氧化亚铜；所述气相二氧化硅为四氧化三铁改性磁性气相二氧化硅。
[0007]进一步的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂；活性稀释剂为甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯中的任意一种；缓蚀剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑 、甲基苯骈三氮唑、琉基苯并噻唑中的任意一种或几种共同使用；成膜助剂为苯甲醇BA、乙二醇、十二碳醇酯、乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、己二醇丁醚醋酸酯、3
‑
乙氧基丙酸乙酯EEP中的任意一种；流平剂为聚甲基苯基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的任意一种；乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N
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十二烷基二甲胺、环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯中的任意一种；改性环氧树脂为低分子量双酚A型环氧树脂、中分子量双酚A型环氧树脂及高分子量双酚A型环氧树脂中的任意
一种。
[0008]进一步的，所述的有机溶剂为乙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、环己酮、植物油及丙三醇中的任意一种。
[0009]一种长效自修复智能防护涂料的制备方法，包括以下步骤：S1，溶剂初混，首先将有机溶剂、消泡剂、颜料、成膜助剂、偶联剂一同添加到制备设备内，并在1.3—2.5倍标准大气压环境下以80℃—120℃恒温搅拌均匀，搅拌时间为10—30分钟，且并对搅拌均匀的混合液保温保压保存，得到有机混合液；S2，固料混合，将石墨烯、氧化铁粉、氧化铜粉、碳化硅粉混合，得到固体混合料，然后将活性稀释剂、聚酰胺、苯丙乳液、改性环氧树脂添加到固体混合料中并超声波搅拌均匀，并在搅拌过程中和固液混合物温度匀速升高至40℃—80℃，并在搅拌的同时将S1步骤制备的有机混合液同步匀速降温至40℃—80℃，并使有机混合液温度比固液混合物温度高10—20℃；S3，物料混合，将S2步骤制备的固液混合物与缓蚀剂、附着力促进剂、流平剂、乳化剂及气相二氧化硅一同添加到降温后的有机混合液内，并对混合物首先进行超声波搅拌10—20分钟，然后对混合物施加压力，使得混合物压力为1.5—3.6kg/cm2，并保持压力恒定的同时对混合物进行超声波均质，并在超声波均质的同时，对混合物内通入直流电流，并使直流电流的流动方向与压力作用力方向垂直分布，并在进行10—15分钟超声波均质后，使混合物保持压力及电流恒定状态下静置并自然冷却至常温，然后卸载压力并将混合液与外部电晕电路断开连接，即可得到成品涂料并管状无氧保存。
[0010]进一步的，所述的S1步骤至S3步骤中进行无聊混合制备过程中，物料混合制备环境中氧气含量不大于3%。
[0011]进一步的，所述的S3步骤中，在对混合物内通入直流电流时，另对混合物施加磁感线与电流方向呈30
°
—120
°
夹角分布的交变磁场。
[0012]进一步的，所述的制备设备包括承载机架、反应釜、输送料管、控制阀、供给泵、增压泵、惰性气体储气罐及驱动电路，所述承载机架为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，所述反应釜共两个，嵌于承载机架内并与承载机架内侧面间通过滑轨滑动连接，与承载机架底部通过承载柱连接，两反应釜对称分布在承载机架轴线两侧，所述反应釜上端面设一个加料口，一个排气口，下端面设一个排料口，且两反应釜的排料口间通过输送料管连通，所述输送料管与排料口间通过供给泵连通，所述增压泵与输送料管及排料口间通过控制阀连通，所述输送料管、供给泵均与承载机架底部连接，所述排气口另通过三通阀与增压泵连通，所述增压泵另与惰性气体储气罐间通过导流管连通，所述惰性气体储气罐至少一个，并与承载机架外侧面连接，所述驱动电路与承载机架外侧面连接，并分别与反应釜、控制阀、供给泵、增压泵及三通阀电气连接。
[0013]进一步的，所述的反应釜为混合罐、密封盖、电磁铁、驱动电极、超声波换能器、电加热线圈、温度传感器、气压传感器、氧气传感器、接线端子，其中所述混合罐为轴向截面呈“凵”字形结构，其上端面与密封盖连接并构成密闭腔体结构，所述加料口和排气口嵌于密封盖内，排料口嵌于混合罐底部，所述驱动电极至少两个，对称分布在混合罐轴线两侧并嵌于混合罐侧壁内表面内，对称分布的两驱动电极间同轴分布，且驱动电极轴线与混合罐轴线垂直分布，所述电磁铁和超声波换能器均至少三个，嵌于混合罐侧壁内表面内并环绕混
合罐轴线均布并相互并联，且所述电磁铁和超声波换能器轴线与混合罐轴线呈30
°
—120
°
夹角，并分布在与混合罐底部垂直分布的平面内，所述温度传感器、气压传感器、氧气传感器均嵌于混合罐内，并与密封盖下端面连接，所述电加热线圈至少两个，嵌于混合罐底部内，并与混合罐同轴分布，且相邻两个电加热线圈直径差为10—50毫米，且各电加热线圈间相互并联，所述接线端子至少一个，嵌于混合罐外表面，并分别与电磁铁、驱动电极、超声波换能器、电加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效自修复智能防护涂料，其特征在于：所述的长效自修复智能防护涂料由以下重量份数组组分构成：石墨烯3.1%—5.2%、氧化铁粉2.1%—4.3%、氧化铜粉2.5%—6.8%、气相二氧化硅1.6%—2.5%、碳化硅粉1.6%—3.9%、偶联剂0.3%—1.4%、活性稀释剂0.3%—2.1%、颜料0—2.1%、苯丙乳液0—0.8%、缓蚀剂1.3%—2.1%、附着力促进剂0.3%—1.5%、成膜助剂1.1%—2.3%、消泡剂0.5%—1.15%、聚酰胺3.2%—9.5%、流平剂1.1%—2.1%、乳化剂0.3%—1.45%、改性环氧树脂8.1%—11.4%，余量为有机溶剂。2.根据权利要求1所述的一种长效自修复智能防护涂料，其特征在于：所述的石墨烯、氧化铁粉、氧化铜粉、气相二氧化硅、碳化硅粉粒径均不大于400目，其中所示氧化铁粉为四氧化三铁铁粉；所述氧化铜粉为氧化亚铜，所述的有机溶剂为乙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、环己酮、植物油及丙三醇中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种长效自修复智能防护涂料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂；活性稀释剂为甲基丙烯酸
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β
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羟乙酯、1,6
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己二醇二丙烯酸酯中的任意一种；缓蚀剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑 、甲基苯骈三氮唑、琉基苯并噻唑中的任意一种或几种共同使用；成膜助剂为苯甲醇BA、乙二醇、十二碳醇酯、乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、己二醇丁醚醋酸酯、3
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乙氧基丙酸乙酯EEP中的任意一种；流平剂为聚甲基苯基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的任意一种；乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N
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十二烷基二甲胺、环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯中的任意一种；改性环氧树脂为低分子量双酚A型环氧树脂、中分子量双酚A型环氧树脂及高分子量双酚A型环氧树脂中的任意一种。4.一种根据权利要求1所述的长效自修复智能防护涂料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1，溶剂初混，首先将有机溶剂、消泡剂、颜料、成膜助剂、偶联剂一同添加到制备设备内，并在1.3—2.5倍标准大气压环境下以80℃—120℃恒温搅拌均匀，搅拌时间为10—30分钟，且并对搅拌均匀的混合液保温保压保存，得到有机混合液；S2，固料混合，将石墨烯、氧化铁粉、氧化铜粉、碳化硅粉混合，得到固体混合料，然后将活性稀释剂、聚酰胺、苯丙乳液、改性环氧树脂添加到固体混合料中并超声波搅拌均匀，并在搅拌过程中和固液混合物温度匀速升高至40℃—80℃，并在搅拌的同时将S1步骤制备的有机混合液同步匀速降温至40℃—80℃，并使有机混合液温度比固液混合物温度高10—20℃；S3，物料混合，将S2步骤制备的固液混合物与缓蚀剂、附着力促进剂、流平剂、乳化剂及气相二氧化硅一同添加到降温后的有机混合液内，并对混合物首先进行超声波搅拌10—20分钟，然后对混合物施加压力，使得混合物压力为1.5—3.6kg/cm2，并保持压力恒定的同时对混合物进行超声波均质，并在超声波均质的同时，对混合物内通入直流电流，并使直流电流的流动方向与压力作用力方向垂直分布，并在进行10—15分钟超声波均质后，使混合物保持压力及电流恒定状态下静置并自然冷却至常温，然后卸载压力并将混合液与外部电晕电路断开连接，即可得到成品涂料并管状无氧保存。5.根据权利要求4所述的一种长效自修复智能防护涂料的制备方法，其特征在于：所述的S1步骤至S3步骤中进行无聊混合制备过程中，物料混合制备环境中氧气含量不大于3%。6.根据权利要求5所述的一种长效自修复智能防护涂料的制备方法，其特征在于：所述
的S3步骤中，在对混合物内通入直流电流时，另对混合物施加磁感线与电流方向呈30
°
—120
°
夹角分布的交变磁场。7.根据权利要求5所述的一种长效自修复智能防护涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备设备包括承载机架、反应釜、输送料管、控制阀、供给泵、增压泵、惰性气体储气罐及驱动电路，所述承载机架为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海，胡明，
申请(专利权)人：江苏冠军科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：