一种水性环保防腐涂料制造技术

本发明专利技术提供了一种水性环保防腐涂料，包含以下重量份数的原料：50

【技术实现步骤摘要】
一种水性环保防腐涂料


[0001]本专利技术属于防腐涂料
，具体涉及一种水性环保防腐涂料。

技术介绍

[0002]水性防腐涂料作为目前重防腐涂料的发展方向之一，其是一种以水代替传统溶剂型涂料中有机溶剂的涂料，其具有低有机溶剂挥发、环保的特性，而受到各方面因素的限制，我国目前在水性防腐涂料的使用比例仅在10％左右，因此，研究开发高防腐性能的水性防腐涂料成为重防腐涂料研究趋势。
[0003]目前市面上常见的水性防腐涂料包括水性丙烯酸涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料以及水性聚氨酯涂料等，但是目前水性防腐涂料存在以下问题：一是水性防腐涂料存在固含量低的问题，而增加了生产成本；二是单一体系的防腐涂料功能单一，难以满足复杂环境下的工况需求；三是涂料防腐性能尚待提高，涂膜的机械强度以及致密性、耐水性等影响防腐性能的因素尚待克服；
[0004]水性涂料相比于传统的溶剂型涂料具有VOC含量低、方便施工、易于清洗、绿色环保等优势，但是现有的水性涂料由于含有亲水性基团形成的极性通道而会加速水等腐蚀物质的渗透，降低了形成的防腐涂层的耐腐蚀能力以及耐久性；
[0005]现有技术中通过向水性涂料中添加无机粒子以提高涂料的耐磨性、耐老化性能和防腐性能；但是无机粒子在涂料基体中存在分散性差易团聚而影响无机相和有机相的相互作用而造成涂料的涂膜性能差防腐性能得不到有效的提高；且无机粒子团聚处易存在防护缺陷的问题。因此，亟需研究开发一种具有长久防腐性能、成本低、防腐性能良好、环境友好的水性环保防腐涂料。
专利技术内容
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种环境友好的、具有长久防腐性能的水性环保防腐涂料，解决了目前防腐性能差以及涂层耐久性差的问题。
[0007]一种水性环保防腐涂料，其包含以下重量份数的原料：50
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60份水性复合乳液、4
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10份酮亚胺；4
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6份聚苯胺插层石墨烯、16
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18份负载缓蚀剂的复合纳米粒子和5
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10份助剂；所述水性复合乳液由海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液、水性环氧树脂乳液组成；
[0008]优选地，所述的海藻酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺共聚物乳液与水性环氧树脂乳液的质量比为1：10；
[0009]优选地，所述的复合纳米粒子为多孔二氧化硅/二氧化钛复合纳米粒子；所述的缓蚀剂由组氨酸、花青素和咖啡酸组成；
[0010]进一步地，所述水性复合乳液制备方法具体为：配制海藻酸钠溶液，向其中添加丙烯酰胺、丙烯酸获得混合溶液，向其中通入氮气后，再依次加入过硫酸铵、乙二胺反应后获得海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液；将海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液加入水性环氧树脂乳液中，再向其中加入微晶纤维素搅拌均匀后即可获得水性复合乳液；
[0011]优选地，所述微晶纤维素的添加量为水性复合乳液重量的10％；
[0012]优选地，所述的水性环氧树脂为E44；
[0013]进一步地，所述聚苯胺插层氧化石墨烯的制备方法具体为：将氧化石墨烯分散于酪氨酸的盐酸溶液中，超声分散均匀后，向其中添加苯胺和过硫酸铵，冰盐浴条件下聚合获得聚苯胺插层氧化石墨烯；
[0014]优选地，所述的氧化石墨烯与苯胺的重量比为6∶1；所述的苯胺与过硫酸铵的摩尔比为0.5：1；
[0015]优选地，所述负载缓蚀剂的复合纳米粒子制备方法如下：将钛酸四丁酯、硅酸四乙酯分散于醇和冰醋酸的混合溶液中，分散均匀后获得混合分散液；将Fe
3+
与Fe
2+
溶于去离子水中，向其中加入Fe粉，在55℃水浴条件下向其中添加上述混合分散液；同时调节体系的pH为碱性；再升温至80℃，加入柠檬酸钠溶液，继续搅拌反应至完成，磁分离后获得磁性复合纳米粒子；将磁性复合纳米粒子置于盐酸溶液中浸泡处理后，过滤洗涤至溶液中不含铁离子后，将纳米粒子分散于缓蚀剂溶液中，超声处理后即可获得负载缓蚀剂的复合纳米粒子；
[0016]优选地，反应体系中钛酸四丁酯、硅酸四乙酯、Fe
3+
、Fe
2+
的摩尔比为3∶6∶1∶0.5；所述缓蚀剂溶液是将组氨酸、花青素、咖啡酸以重量比为2∶1∶1分散于水中获得；
[0017]进一步地，所述的助剂包含羟乙基纤维素、膨胀蛭石粉；
[0018]本专利技术以水性复合乳液作为基体，向其中添加聚苯胺插层石墨烯、负载缓蚀剂的复合纳米粒子以及助剂；以酮亚胺作为固化剂制备获得了一种环境友好的、具有长久防腐性能的水性环保防腐涂料。
[0019]本专利技术公开的水性环保防腐涂料，其是以海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物与水性环氧树脂作为涂料基体，海藻酸钠的存在增强了涂料基体的成膜性；在海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物中海藻酸钠未发生聚合，其以链状结构贯穿于丙烯酸/丙烯酰胺聚合物中，提高了聚合物材料的弹性；共聚物与水性环氧树脂复合有效提高了涂料的粘附性，同时其具有溶胀性能，在涂层经长期物理作用受到缺陷时能够发生溶胀，提高了涂层的致密性和自修复性能；向其基体中添加负载缓蚀剂的的复合纳米粒子以及聚苯胺插层石墨烯可有效提高涂层的机械强度和耐腐蚀性以及耐久性；缓蚀剂负载的复合纳米粒子显著降低了纳米粒子在涂料基体中的二次团聚，增强了复合纳米粒子在涂料中的分散性；缓蚀剂分子在纳米粉体中随着环境条件的变化逐渐释放，显著提高了腐蚀耐久性；复合纳米粒子在涂料中具有骨架作用，显著提高了涂层的机械强度；聚苯胺插层氧化石墨烯提高了石墨烯片层在水性环氧树脂基体中的分散性，有效避免了石墨烯片层堆叠；聚苯胺与环氧树脂以化学键合结合；同时苯胺与石墨烯之间存在π
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π作用，苯胺的存在增强了石墨烯在环氧树脂基体中的分散性和结合稳定性，稳定分散的片层状石墨烯有效阻隔了含水极性基团形成的通道中小分子的侵入；降低了小分子腐蚀的概率。三者相互协同作用共同构成了本专利技术具有良好涂膜性、涂层具有强机械强度、良好致密性的、具优异防腐性能的水性环保防腐涂料。
[0020]本专利技术中以羟乙基纤维素和膨胀蛭石粉作为助剂添加，羟乙基纤维素具有增稠作用，增加了涂料的涂覆性能；蛭石具片层状结构，涂料基体中聚合物分子会穿插进入蛭石片层状结构中，蛭石作为聚合物分子间的连接点，提高了涂膜的机械强度；同时也提高了涂层的致密性。
[0021]有益效果
[0022]本专利技术的水性环保防腐涂料相对于现有的水性防腐涂料具有良好的储存稳定性，且涂层具有良好的机械强度具有耐光照、酸碱等化学腐蚀以及物理损伤后具有自愈合的作用，表现出长久的防腐性能以及良好的自清洁能力；有效改善了现有水性涂料机械强度以及致密性和耐水性差造成防腐性能不理想的问题。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的阐述。
[0024]原料制备
[0025](1)水性复合乳液的制备
[0026]配制质量百分浓度为1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性环保防腐涂料，其特征在于，包含以下重量份数的原料：50
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60份水性复合乳液、4
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10份酮亚胺；4
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6份聚苯胺插层石墨烯、16
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18份负载缓蚀剂的复合纳米粒子和5
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10份助剂；所述水性复合乳液由海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液、水性环氧树脂乳液组成。2.如权利要求1所述的水性环保防腐涂料，其特征在于， 所述的海藻酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺共聚物乳液与水性环氧树脂乳液的质量比为1：10。3.如权利要求1所述的水性环保防腐涂料，其特征在于，所述的复合纳米粒子为多孔二氧化硅/二氧化钛复合纳米粒子；所述的缓蚀剂由组氨酸、花青素和咖啡酸组成。4.如权利要求1所述的水性环保防腐涂料，其特征在于，所述水性复合乳液制备方法具体为：配制海藻酸钠溶液，向其中添加丙烯酰胺、丙烯酸获得混合溶液，向其中通入氮气后，再依次加入过硫酸铵、乙二胺反应后获得海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液；将海藻酸钠/丙烯酸/丙烯酰胺共聚物乳液加入水性环氧树脂乳液中，再向其中加入微晶纤维素搅拌均匀后即可获得水性复合乳液。5.如权利要求4所述的水性环保防腐涂料，其特征在于，所述微晶纤维素的添加量为水性复合乳液重量的10%。6.如权利要求1所述的水性环保防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺插层氧化石墨烯的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐智豪，寇笑寒，王翼飞，丁栋帅，马天一，李可欣，
申请(专利权)人：郑州艾洁环保设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：