【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料，具体涉及一种混合改性纳米防腐填料及制备和利用填料制备铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆中的应用。
技术介绍
1、随着工业发展的需要，传统涂料渐渐退出市场，环境友好型涂料越来越受到大众重视，因此高固体份防腐涂料已经成为涂料发展的新趋势。
2、铝合金的防腐主要应用化学转化、阳极处理、化学镀、热喷涂等手段。但在某些船舶中的狭小空间，特别是许多狭小紧密或不能搬动的铝合金部件，维修往往是难以彻底进行表面处理，并常处于高度潮湿状态，不利于涂层附着，且需要在恶劣的表面直接进行涂装，以上防腐手段均无法满足船舶铝合金的防腐需求。因此需要手动打磨即可涂装的底漆，不但可以减轻表面处理的压力，避免预处理对环境造成的污染，还可以节约大量维修费用。目前，市面上有许多针对轮船使用的防污漆，环氧富锌底漆等，但针对船体狭小位置铝合金的修复漆很少，本专利专利技术涂料在铝合金表面简单手工打磨即可施工，且在铝合金表面可良好附着。将活性颜填料改性并研磨至纳米级，可在铝合金表面形成更多的活性位点，而将改性后的活性颜填料制备的混合改性纳米防腐填料浆加入到环氧涂料中便可提升涂层的防腐性能，延长涂层的使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，并且主要针对船舶铝合金的修补使用，本专利技术提供了一种混合改性纳米防腐填料及制备和利用填料制备铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆中的应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种混合改性纳米防腐填料
4、所述活性防腐填料为活性防腐填料为钼酸锌、钼酸钠、氧化锌、磷酸锌、三聚磷酸铝、三聚磷酸钠中的一种或几种；
5、所述钼酸钠为密度2.37g/ml，熔点687℃，25℃时在5％水溶液中ph为9.0-10.0的白色结晶性粉末。其中moo42-是一种弱氧化剂，可以与金属基体发生反应，生成产物沉积在金属表面，进而形成钝化膜，阻止了金属离子的扩散和腐蚀介质的迁移并且木元素能够抑制氯化物核的形成，钼的氯化物不溶性可以有效阻滞cl-的侵蚀。
6、所述三聚磷酸铝为水份≤1.5％，吸油量为25-35的灰白色粉末。三聚磷酸铝解离后的磷酸根离子具有很强的络合能力，能够与金属钢材腐蚀后产生的金属离子相络合，生成的络合物能够吸附在金属表面，且能够在未腐蚀的金属表面发生化学反应，形成致密氧化膜，进而进一步延缓金属腐蚀，因此三聚磷酸铝能够在预防和修补两个方面对金属表面进行防护。
7、上述所述活性填料优选为钼酸钠与三聚磷酸铝质量比为1：(17-30)。
8、所述环氧树脂e20为环氧当量450-550、固含量65％-75％的用二甲苯溶解的e20环氧树脂；
9、所述分散剂为无机分散剂或有机分散剂中的一种或几种；
10、所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯偶联剂、稀土偶联剂、复合偶联剂中的一种或几种；
11、进一步的说，所述偶联剂为硅烷偶联剂(例如γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷等)、钛酸酯偶联剂(异丙基二油酸酰氧基(二辛基碳酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯等)、铝酸脂偶联剂(乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂等)的一种或几种。
12、所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙醇、乙二醇单乙醚、乙酸乙酯中的一种或几种；
13、所述防沉剂为有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、市售改性氢化蓖麻油(例如cr super)、市售改性聚脲的n-甲基吡咯烷酮溶液(例如byk-410、钛酸酯偶联剂)、聚酰胺蜡系列中的一种或几种，优选为有机膨润土、蓖麻油衍生物、聚酰胺蜡中的一种或几种。
14、所述无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)中的一种或几种；有机分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基磷酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种，优选为三乙基己基磷酸、十二烷基磷酸钠、甲基戊醇。
15、混合改性纳米防腐填料浆的制备方法，按上述质量百分比，依次将环氧树脂、分散剂、活性防腐填料加入到混合溶剂中搅拌均匀，再添加偶联剂使其通过化学键接枝到活性防腐填料表面，得到改性活性粉料，而后加入防沉剂后使用混合球磨将上述混合物研磨成纳米级，得到混合改性纳米防腐填料浆。
16、进一步的说，按上述比例，分别将环氧树脂、溶剂、分散剂、活性防腐填料加入分散缸中，20℃-25℃下搅拌30-40min，在氮气保护作用下在上述混合物中滴加偶联剂，滴加完成后升温60-80℃，搅拌1h-2h，反应结束降温至20℃-25℃，随后将防沉剂加入混合物中，将上述混合物倒入含有氧化铝磨球和氧化锆磨球的球磨罐中，氧化铝磨球和氧化锆磨球重量比为1:(1-2)，球料比为(6-8):5，球磨转速为1600-1800rpm，研磨30-40min，冷却30-50min，重复6-8次，将上述混合物研磨至纳米级，即得到混合改性纳米防腐填料浆。
17、一种混合改性纳米防腐填料浆的应用，所述混合改性纳米防腐填料浆添加至铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆中的应用。
18、一种铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆，底漆由组分a和组分b按质量比(12-16):1组成，组分a中各组分的质量分数为：混合环氧树脂23％-30％，溶剂5％-15％，助剂1％-3％，颜填料钛白10％-15％、云母3％-7％、滑石10％-15％、沉淀硫酸钡3％-7％、炭黑0.5％-1％、有机膨润土0.5％-1.5％、所述的混合改性纳米防腐填料浆30％-42％，组分b为固化剂。
19、所述混合环氧树脂为环氧当量450-550、固含量65％-75％的二甲苯溶解e20环氧树脂和/或环氧当量180-220、固含量98％-100％的e51环氧树脂，混合时e20环氧树脂与e51环氧树脂质量比为(3-5):1；
20、所述溶剂为二甲苯：正丁醇按质量比(2-6)：1混合而成；
21、所述助剂为分散剂50-70份和消泡剂30-50份组成；
22、所述分散剂为无机分散剂或有机分散剂中的一种或几种。其中无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基磷酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯。
23、所述消泡剂为低级醇以及酯类(例如异丙醇、丁醇、磷酸三丁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：按各组分质量分数计，活性防腐填料：65-80％、环氧树脂E20：5％-12％；分散剂：0.5％-1％；偶联剂：2％-5％；溶剂：10％-15％；防沉剂：1.5％-5％。
2.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：所述活性防腐填料为活性防腐填料为钼酸锌、钼酸钠、氧化锌、磷酸锌、三聚磷酸铝、三聚磷酸钠中的一种或几种；所述环氧树脂E20为环氧当量450-550、固含量65％-75％的用二甲苯溶解的E20环氧树脂；所述分散剂为无机分散剂或有机分散剂中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯偶联剂、稀土偶联剂、复合偶联剂中的一种或几种；所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙醇、乙二醇单乙醚、乙酸乙酯中的一种或几种；所述防沉剂为有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液、聚酰胺蜡系列中的一种或几种。
3.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：
4.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆的制备方法，其特征在于：按上述质量百分比，依次将环氧树脂、分散剂、活性防腐填料加入到混合溶剂中搅拌均匀，再添加偶联剂使其通过化学键接枝到活性防腐填料表面，得到改性活性粉料，而后加入防沉剂后使用混合球磨将上述混合物研磨成纳米级，得到混合改性纳米防腐填料浆。
5.按权利要求4所述的混合改性纳米防腐填料浆的制备方法，其特征在于：按上述比例，分别将环氧树脂、溶剂、分散剂、活性防腐填料加入分散缸中，20℃-25℃下搅拌30-40min，在氮气保护作用下在上述混合物中滴加偶联剂，滴加完成后升温60-80℃，搅拌1h-2h，反应结束降温至20℃-25℃，随后将防沉剂加入混合物中，将上述混合物倒入含有氧化铝磨球和氧化锆磨球的球磨罐中，氧化铝磨球和氧化锆磨球重量比为1:(1-2)，球料比为(6-8):5，球磨转速为1600-1800rpm，研磨30-40min，冷却30-50min，重复6-8次，将上述混合物研磨至纳米级，即得到混合改性纳米防腐填料浆。
6.一种权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆的应用，其特征在于：所述混合改性纳米防腐填料浆添加至铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆中的应用。
7.一种铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆，其特征在于：底漆由组分A和组分B按质量比(12-16):1组成，组分A中各组分的质量分数为：混合环氧树脂23％-30％，溶剂5％-15％，助剂1％-3％，颜填料钛白10％-15％、云母3％-7％、滑石10％-15％、沉淀硫酸钡3％-7％、炭黑0.5％-1％、有机膨润土0.5％-1.5％、权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆30％-42％，组分B为固化剂。
8.按权利7所述的铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆，其特征在于：所述混合环氧树脂为环氧当量450-550、固含量65％-75％的二甲苯溶解E20环氧树脂和/或环氧当量180-220、固含量98％-100％的E51环氧树脂，混合时E20环氧树脂与E51环氧树脂质量比为(3-5):1；
9.一种权利要求8所述铝合金用高固体份低表面处理容忍性环氧底漆的制备方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：按各组分质量分数计，活性防腐填料：65-80％、环氧树脂e20：5％-12％；分散剂：0.5％-1％；偶联剂：2％-5％；溶剂：10％-15％；防沉剂：1.5％-5％。
2.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：所述活性防腐填料为活性防腐填料为钼酸锌、钼酸钠、氧化锌、磷酸锌、三聚磷酸铝、三聚磷酸钠中的一种或几种；所述环氧树脂e20为环氧当量450-550、固含量65％-75％的用二甲苯溶解的e20环氧树脂；所述分散剂为无机分散剂或有机分散剂中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯偶联剂、稀土偶联剂、复合偶联剂中的一种或几种；所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙醇、乙二醇单乙醚、乙酸乙酯中的一种或几种；所述防沉剂为有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油、改性聚脲的n-甲基吡咯烷酮溶液、聚酰胺蜡系列中的一种或几种。
3.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆，其特征在于：所述无机分散剂有硅酸盐类和碱金属磷酸盐类中的一种或几种；有机分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基磷酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。
4.按权利要求1所述的混合改性纳米防腐填料浆的制备方法，其特征在于：按上述质量百分比，依次将环氧树脂、分散剂、活性防腐填料加入到混合溶剂中搅拌均匀，再添加偶联剂使其通过化学键接枝到活性防腐填料表面，得到改性活性粉料，而后加入防沉剂后使用混合球磨将上述混合物研磨成纳米级，得到混合改性纳米防腐填料浆。
5.按权利要求4所述的混合改性纳米防腐填料...
【专利技术属性】
技术研发人员：史美慧，康鑫，高志成，关帅，吴井龙，单体育，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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