高附着力纳米防腐保温一体化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高附着力纳米防腐保温一体化涂料及其制备方法，属于防腐涂料技术领域。本发明专利技术为解决现有技术附着力差和防腐时效短的问题，提供了一种高附着力纳米防腐保温一体化涂料，包括：氟硅双修饰水性聚氨酯10～35份，磁性纳米粒子3～20份，锈转化剂修饰隔热材料10～55份，防锈颜填料、固化剂、助剂和水。本发明专利技术通过添加氟硅双修饰聚氨酯，提高耐水性、耐候性，添加聚合物修饰磁性纳米粒子，依托磁吸引力提高涂料附着力，采用锈转化剂修饰隔热材料，在确保低导热系数下兼具缓释效果，延长主动防腐时间，实现长效防腐保温复合功能。实现长效防腐保温复合功能。实现长效防腐保温复合功能。

【技术实现步骤摘要】
高附着力纳米防腐保温一体化涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于防腐涂料
，具体涉及一种高附着力纳米防腐保温一体化涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前石油石化行业大量的管道及热力设备实施保温的技术水平参差不齐，直接关乎能源的产能建设、成本及环境保护。由于使用条件恶劣，目前广泛使用的聚氨酯泡沫夹克管和岩棉材料，热老化严重，导热系数增高，保温效果差，导致其维修成本上升。同时，老化后替换下来的保温材料属于固体废物，需要额外的无害化处理，增加处理成本。聚氨酯泡沫夹克管及岩棉不具备防腐功能，需要与重防腐漆配合使用。而绝大多数重防腐漆在施工前需要对防腐区域进行精细打磨后才能涂装，施工工艺比较繁琐。
[0003]CN113121871A、CN109321058A、CN108410302A均公开了一种防腐保温涂料的制备，但其均未引入锈转化剂，故而不能实现红锈转黑锈功能，不能带锈施工。此外，虽然陶瓷保温涂料的多孔结构具有较低的导热系数，保温效果好，但其自身也是物理隔绝，还需要采用重防腐底漆或面漆进行二次涂装，无法实现防腐保温一体化功能，施工极其不便。
[0004]CN111423792A公开了一种防腐隔热保温纳米水性一体化涂料，所用树脂为有机硅改性树脂。虽然有机硅树脂涂料具有优异的耐高低温性和耐候性、耐化学品、耐磨性等突出优点，但是它的强度低，与基底的粘附力低等缺点也限制了其应用范围。CN111423792A也提及需要在涂层表面刷涂额外的丙烯酸树脂来提高耐水性，进行二次施工，施工过程比较繁琐。中性盐雾试验结果不足2000小时。CN113980524 A公开了一种防腐保温一体化材料及其制备方法，主要采用氟硅改性丙烯酸作为基材，耐候性能需要进一步提高，采用锈转化剂直接加入的办法不能长期有效实现锈转化功能，中性盐雾试验结果不足2000小时。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中高附着力和长效防腐问题，本专利技术开发了一种高附着力纳米防腐保温一体化涂料。有机氟硅修饰水性聚氨酯乳液，可使基材具有更加优良的耐水性能、热稳定性等优点。添加修饰磁性纳米粒子，依托磁吸引力进一步提高涂料附着力，采用锈转化剂修饰的隔热材料，在确保低导热系数下兼具缓释效果，通过两种方式的共同作用，延长主动防腐时间，实现高附着力、长效防腐保温复合功能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高附着力纳米防腐保温一体化涂料，其包括以下重量份的组原料：氟硅双修饰水性聚氨酯10～35份，磁性纳米粒子3～20份，锈转化剂修饰隔热材料10～55份，防锈颜填料3～25份，固化剂3～10份，助剂0.1～10份，水2～18份。
[0007]优选的，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料包括以下重量份的组原料：氟硅双修饰水性聚氨酯15～35份，磁性纳米粒子5～15份，锈转化剂修饰隔热材料10～50份，防锈颜填料3～20份，固化剂5～10份，助剂0.5～10份，水2～15份。
[0008]其中，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料中，所述磁性纳米粒子为聚合物修饰的四氧化三铁纳米粒子。
[0009]其中，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料中，所述磁性纳米粒子的粒径为0.1μm～4μm。
[0010]优选的，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料，所述磁性纳米粒子中，聚合物修饰组分为羧基聚乙二醇羟基、硅烷修饰物、聚乙烯亚胺中的至少一种。
[0011]更优选的，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料，所述磁性纳米粒子中，所述羧基聚乙二醇羟基的分子量为600～5000。
[0012]更优选的，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料，所述磁性纳米粒子中，所述聚乙烯亚胺的分子量为150000～600000。
[0013]更优选的，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料，所述磁性纳米粒子中，所述硅烷修饰物为3
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氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基
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三甲氧基硅烷、[8
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(环氧丙基氧)
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正辛基]三甲氧基硅烷、[3
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氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0014]其中，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料中，硅烷修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将磁性四氧化三铁纳米粒子分散在适宜溶剂(异丙醇或水中的至少一种)中，搅拌下加入硅烷修饰物，混合均匀后，再加入催化剂异辛酸亚锡，使磁性纳米粒子表面的羟基与硅羟基进行反应，反应完成后，分离即得；其中，所述磁性四氧化三铁纳米粒子：硅烷修饰物：催化剂异辛酸亚锡的质量比为1：5～20：0.3～0.5，反应温度为25～60℃。
[0015]更具体的，3
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[2
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氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基
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三甲氧基硅烷修饰的磁性四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将1质量份磁性四氧化三铁纳米粒子分散在70～100质量份适宜溶剂(异丙醇或水中的至少一种)中，快速搅拌状态下加入5～20份3
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(2
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氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基
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三甲氧基硅烷，再加入10～15质量份去离子水升温至25～60℃并快速搅拌20～30min，之后加入0.3～0.5质量份异辛酸亚锡催化剂，继续高速分散2～3h，使得磁性纳米粒子表面的羟基与硅羟基进行反应，反应完成后，分离即得。
[0016]更具体的，[8
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(环氧丙基氧)
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正辛基]三甲氧基硅烷修饰的磁性四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将1质量份磁性四氧化三铁纳米粒子分散在50～100质量份适宜溶剂(异丙醇或水中的至少一种)中，快速搅拌状态下加入5～20质量份[8
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(环氧丙基氧)
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正辛基]三甲氧基硅烷和1～5质量份十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，并在25～60℃下快速搅拌30～60min，之后加入0.3～0.5质量份异辛酸亚锡，继续高速搅拌1～3h，使得磁性纳米粒子表面的羟基与硅羟基进行反应，反应完成后，分离即得。
[0017]更具体的，[3
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氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷修饰的磁性四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将1质量份磁性四氧化三铁纳米粒子分散在50～100质量份适宜溶剂(异丙醇或水中的至少一种)中，快速搅拌状态下加入5～20质量份的[3
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(6
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氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷，在25～60℃快速搅拌60～90min，之后加入0.3～0.5质量份异辛酸亚锡催化剂，继续高速搅拌1～2h，使得磁性纳米粒子表面的羟基与硅羟基进行反应，反应完成后，分离即得。
[0018]其中，上述高附着力纳米防腐保温一体化涂料中，羧基聚乙二醇修饰的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高附着力纳米防腐保温一体化涂料，其特征在于：包括以下重量份的组原料：氟硅双修饰水性聚氨酯10～35份，磁性纳米粒子3～20份，锈转化剂修饰隔热材料10～55份，防锈颜填料3～25份，固化剂3～10份，助剂0.1～10份，水2～18份。2.根据权利要求1所述的高附着力纳米防腐保温一体化涂料，其特征在于：包括以下重量份的组原料：氟硅双修饰水性聚氨酯15～35份，磁性纳米粒子5～15份，锈转化剂修饰隔热材料10～50份，防锈颜填料3～20份，固化剂5～10份，助剂0.5～10份，水2～15份。3.根据权利要求1或2所述的高附着力纳米防腐保温一体化涂料，其特征在于：至少满足下列中的一项：所述磁性纳米粒子为聚合物修饰的四氧化三铁纳米粒子；所述磁性纳米粒子的粒径为0.1μm～4μm；优选的，所述磁性纳米粒子中，聚合物修饰组分为羧基聚乙二醇羟基、硅烷修饰物、聚乙烯亚胺中的至少一种；更优选的，所述磁性纳米粒子中，所述羧基聚乙二醇羟基的分子量为600～5000；更优选的，所述磁性纳米粒子中，所述聚乙烯亚胺的分子量为150000～600000；更优选的，所述磁性纳米粒子中，所述硅烷修饰物为3
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氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基
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三甲氧基硅烷、[8
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正辛基]三甲氧基硅烷、[3
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氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求3所述的高附着力纳米防腐保温一体化涂料，其特征在于：至少满足下列的一项：硅烷修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将磁性四氧化三铁纳米粒子分散在适宜溶剂中，搅拌下加入硅烷修饰物，混合均匀后，再加入催化剂异辛酸亚锡，使磁性纳米粒子表面的羟基与硅羟基进行反应，反应完成后，分离即得；其中，所述磁性四氧化三铁纳米粒子：硅烷修饰物：催化剂异辛酸亚锡的质量比为1：5～20：0.3～0.5，反应温度为25～60℃；羧基聚乙二醇修饰的磁性纳米粒子的制备方法包括以下步骤：将二氧化硅包覆的磁性四氧化三铁纳米粒子分散在适宜溶剂中，搅拌下加入羧基聚乙二醇羟基、CTAB和催化剂甲基磺酸，使磁性纳米粒子表面的羟基与羧基聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭东，朱绍银，
申请(专利权)人：青岛睿鸿鑫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：