一种防腐材料及其制备方法和应用技术

一种防腐材料及其制备方法和应用，属于防腐技术领域，克服现有技术中金红石型纳米TiO2晶体结构控制困难、难以保证防腐涂料性能的缺陷。本发明专利技术防腐材料包括如下质量百分含量的组分：鳞片玻璃42～55％、金红石型二氧化钛8～15％、丙烯酸树脂6～15％、滑石粉5～7％、松香2～5％、高岭土2～5％、氯化钙2～6％、氯化镁2～6％、氧化锌2～5％、石膏1～4％；所述金红石型二氧化钛附着在鳞片玻璃表面。本发明专利技术可提高防腐材料的使用寿命。腐材料的使用寿命。腐材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于防腐
，具体涉及一种防腐材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属腐蚀危及各行各业，如冶金、化工、机械、交通、航空航天、海洋设施等。其中，海洋生物污损给船舶及一切海洋设施带来的危害极大。防污涂料的作用就是防止海生物污损。防污涂料控制或防止暴露于海洋环境的表面上生长海生物，防止海洋附着生物污损、保持船底光洁的一种专用涂料。
[0003]TiO2俗称钛白粉，由于其较好的白度、遮盖力、耐候性成为一种用途最广泛的白色颜料，近期由于其较好的耐候性被重防腐涂料青睐。在防污涂料中加入二氧化钛，可以增强防污涂料的防污效果，延长船舶及其它海洋设施的使用寿命。作为涂料，金红石型二氧化钛比锐钛矿型二氧化钛性能较好。但由于金红石型纳米TiO2独特的孔结构，使其晶体结构不易控制，高温焙烧下易发生聚集，烧结，因此，制备具有特定晶体结构、尺寸、形貌的金红石纳米TiO2是保证涂料性能的关键。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中金红石型纳米TiO2晶体结构控制困难、难以保证防腐涂料性能的缺陷，从而提供一种防腐材料及其制备方法和应用。
[0005]为此，本专利技术提供了以下技术方案。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种防腐材料，包括如下质量百分含量的组分：鳞片玻璃42～55％、金红石型二氧化钛8～15％、丙烯酸树脂6～15％、滑石粉5～7％、松香2～5％、高岭土2～5％、氯化钙2～6％、氯化镁2～6％、氧化锌2～5％、石膏1～4％；
[0007]所述金红石型二氧化钛附着在鳞片玻璃表面。
[0008]第二方面，本专利技术提供了一种防腐材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、制备TiOCl2溶液，将鳞片玻璃加入到TiOCl2溶液中混合均匀；
[0010]步骤2、将混合好的溶液放入密闭的水热反应釜中，60～120℃反应3～8h，冷却，分离沉淀物；
[0011]步骤3、将所述沉淀物在200
‑
350℃条件下烘干；
[0012]步骤4、将步骤3烘干获得的产物与其他成分按配方混合均匀。
[0013]进一步的，所述步骤1中，制备TiOCl2溶液包括：在冰浴条件下，向去离子水中缓慢加入一定量的TiCl4，同时进行搅拌，制备成0.2～0.6mol/L的TiOCl2溶液。TiCl4+H2O
→
TiOCl2+2HCl。
[0014]进一步的，所述步骤1中，加入的鳞片玻璃质量与TiOCl2溶液体积的比为80～150mg/ml。
[0015]进一步的，所述步骤1中，混合均匀后静置10～30min。
[0016]进一步的，所述步骤1中，鳞片玻璃的粒度为0.03～2mm；
[0017]所述步骤2中，分离沉淀物后，交替采用蒸馏水和乙醇清洗沉淀物4～5次。
[0018]进一步的，所述步骤3中，烘干时间为0.5～3h。
[0019]进一步的，所述步骤4包括：
[0020](1)按配方将丙烯酸树脂、滑石粉、松香、高岭土、氯化钙、氯化镁、氧化锌和石膏放入分散容器中，边投料边搅拌，得到混合料A；
[0021](2)将步骤3烘干获得的产物加入混合料A中，混合均匀，制得防腐材料。
[0022]进一步的，所述(1)中，搅拌转速为300～600r/min，搅拌20
‑
50min；
[0023]所述(2)包括：将步骤3烘干获得的产物研磨粉碎，粉碎至粒度为0.05～3mm。
[0024]防腐材料或根据上述方法制得的防腐材料在海洋设施中的应用。
[0025]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0026]1.本专利技术提供的防腐材料，包括鳞片玻璃42～55％、金红石型二氧化钛8～15％、丙烯酸树脂6～15％、滑石粉5～7％、松香2～5％、高岭土2～5％、氯化钙2～6％、氯化镁2～6％、氧化锌2～5％、石膏1～4％；所述金红石型二氧化钛附着在鳞片玻璃表面。
[0027]本专利技术的金红石型二氧化钛与鳞片玻璃形成复合颗粒，其中Ti
‑
O与玻璃中Si
‑
O形成较为稳定的结构，对抗腐蚀具有良好效果。
[0028]金红石型二氧化钛具有抗菌杀毒的作用且性质稳定，既可以增强防腐涂料的防腐性能又对防腐材料进行保护。鳞片玻璃表面TiO2抗菌，内部Ti
‑
O与Si
‑
O形成稳定网络结构，保护内部鳞片玻璃，当表面TiO2抗菌消失，内部Ti
‑
O被侵蚀冲刷后，鳞片玻璃再起作用，提升性能，延长防腐材料的使用寿命。金红石型二氧化钛具有很好的成膜性，加入到防腐材料中可以使形成的涂层光滑平整；具有良好的防污、耐蚀性能。
[0029]丙烯酸树脂、滑石粉、松香、高岭土、氯化钙、氯化镁、氧化锌和石膏是防腐材料的主要成分。高岭土能够提高防腐材料的耐磨性、耐久性以及防腐性能；作为防腐材料中的填充剂，可以减少树脂用量，降低生产成本。石膏的应用能够起到缓释作用，同时也可作为填料应用在防腐材料中，延缓鳞片玻璃中Cu
+
的释放速度(Cu
+
是在制备鳞片玻璃的过程中加入原料氧化亚铜引入的)，Cu
+
具有杀菌防污的作用，防止海水中藻类物质附着在海洋设施上，从而提升涂料使用性能和使用年限。氯化钙和氯化镁的应用，使防腐材料中含有这两种化合物，由于海水中也含有Cl
‑
、Ca
2+
、Mg
2+
，当二者达到平衡后，海水中Cl
‑
、Ca
2+
、Mg
2+
就不会再侵蚀涂层而造成涂层破坏(如不含这些氯化物，会加快对涂层侵蚀，使之破坏影响应用效果，降低使用寿命)。将涂料涂覆在船舶及海洋设施上，涂料在海水中缓慢、稳定地释放防腐元素Cu
+
，释放速度控制在10
‑
50μg/cm2d范围内。
[0030]2.本专利技术提供的防腐材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.制备TiOCl2溶液，将鳞片玻璃加入到TiOCl2溶液中混合均匀；步骤2.将混合好的溶液放入密闭的水热反应釜中，60～120℃反应3～8h，冷却，分离沉淀物；步骤3.将所述沉淀物在200
‑
350℃条件下进行烘干；步骤4.将步骤3烘干获得的产物与其他成分按配方混合均匀。
[0031]在步骤1中将TiOCl2溶液与鳞片玻璃进行了充分的混合，水热反应釜中由于有水分子的存在，有利于原子的运动，分布均匀并形成特定的晶相。本专利技术采用湿化学法在鳞片玻璃表面形成一层金红石型二氧化钛涂层，金红石型二氧化钛的粒度主要分布在150～250nm，生成的金红石型二氧化钛颗粒度分布较为均匀，鳞片玻璃表面形成的金红石型二氧化钛比表面积65～77m2/g。鳞片玻璃表面的金红石型二氧化钛涂层属于憎水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：鳞片玻璃42～55％、金红石型二氧化钛8～15％、丙烯酸树脂6～15％、滑石粉5～7％、松香2～5％、高岭土2～5％、氯化钙2～6％、氯化镁2～6％、氧化锌2～5％、石膏1～4％；所述金红石型二氧化钛附着在鳞片玻璃表面。2.一种权利要求1所述的防腐材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制备TiOCl2溶液，将鳞片玻璃加入到TiOCl2溶液中混合均匀；步骤2、将混合好的溶液放入密闭的水热反应釜中，60～120℃反应3～8h，冷却，分离沉淀物；步骤3、将所述沉淀物在200
‑
350℃条件下烘干；步骤4、将步骤3烘干获得的产物与其他成分按配方混合均匀。3.根据权利要求2所述的防腐材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，制备TiOCl2溶液包括：在冰浴条件下，向去离子水中缓慢加入一定量的TiCl4，同时进行搅拌，制备成0.2～0.6mol/L的TiOCl2溶液。4.根据权利要求2所述的防腐材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，加入的鳞片玻璃质量与TiOCl2溶液体积的比为80～150mg/ml。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的防腐材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：续芯如，陈福，娄超云，夏韦美，陈兆民，刘佳伟，
申请(专利权)人：秦皇岛十方船舶机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：