[發明專利]電力系統金具防腐的超疏水涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310568088.2
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103642378A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李劍;李勇;袁濤;王謙;楊麗君;吳高林;廖瑞金;陳超;司馬文霞;楊慶;黃正勇
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網重慶市電力公司電力科學研究院
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/08;C09C1/28;C09C3/08
• 代理公司: 北京瑞盟知識產權代理有限公司 11300
• 代理人: 趙秉森

技術領域

本發明涉及有機納米防腐涂料及其制備方法，特別是涉及一種應用于電力系統金具表面、以納米級二氧化硅顆粒作為有效成份的防腐涂料及其制備方法。

背景技術

金屬腐蝕每年給國民經濟帶來了巨大的損失。利用納米粒子作為涂料添加物已成為防腐涂料研究的熱點。如何將納米粒子穩定均勻分散到基料中，是納米粒子在涂料中應用的技術關鍵。如在丙烯酸涂料中添加納米TiO2或納米ZnO濃縮漿，則既使涂層機械性能改善的同時，又可屏蔽99%紫外線。利用高溫、高壓研磨制成Ti納米聚合物，作為填料加入樹脂中制成防腐防垢涂料，在勝利油田等單位已經得到應用，有效保護了生產設備。利用納米粒子對雷達電磁波或紅外波吸收較強的特性，使被涂覆的飛機、導彈等軍事設施逃避雷達等的偵察和跟蹤，可作為隱形涂料等。如在航空涂層中應用納米材料，可以代替傳統的鉻鹽提高涂層的穩定性能，耐化學或電化學破壞性能。

雖然目前納米涂料已得到了廣泛的發展，但目前仍普遍存在以下一些問題：

??(1)?由于納米材料非常細小，它的比表面積大，表面自由能高，分子間引力和靜電引力也相當高，?因此納米粒子極易團聚，即使利用砂磨、高速攪拌等方法使納米粒子分散在涂料中，也會發生團聚現象，失去納米材料應有的作用，如何將其分散到基料之中，是納米材料在涂料中應用的關鍵技術。

??(2)?現有納米涂料制備設備（如專利CN1766019所指出的超聲波攪拌器）成本高，現有超疏水涂層制備過程部分需要昂貴設備，如化學氣相沉積儀（CVD），儀器造價與使用成本很高。

發明內容

本發明是為了克服現有納米改性技術中的不足，提供一種主要應用于電力桿塔的納米材料改性超疏水防腐涂料及其制作方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案:?

電力系統金具防腐的超疏水涂料，按重量配比，包括以下成分：11-20份氨基修飾后的納米氟化二氧化硅，40-50份分散劑，?0.6-3份碳黑，3-6份云母粉，5-10份鈦白粉，0.3-0.6份消泡劑，0.2-0.5份潤濕劑，?0.5-2份鋅粉，25-40份成膜物，2-4份固化劑，其中氨基修飾后的納米氟化二氧化硅占總質量的10%-20%；

所述氨基修飾后的納米氟化二氧化硅是以納米二氧化硅、KH550、份氟硅偶聯劑、份水、份溶劑為原料，按照5-10：0.2-0.3：0.5-0.8：0.05-0.1：20-25的比例投料，在溫度75-85℃下攪拌反應5小時后，經過濾，烘干的產物；

所述溶劑為丙酮、乙醇或苯。

進一步，所述成膜物是硅改性丙烯酸樹脂或是聚氨酯。

進一步，所述納米二氧化硅顆粒粒徑分布在50-100nm范圍內。

上述電力系統金具防腐的超疏水涂料的制備方法，該方法包括如下過程：

a.?超疏水防腐溶膠的制備

將氨基修飾后的納米氟化二氧化硅、分散劑混合后形成穩定均一的溶膠，然后依次加入碳黑、云母粉，鈦白粉，消泡劑，潤濕劑，鋅粉攪拌均勻；

b.在步驟a得到的超疏水防腐溶膠中加入分散劑和成膜物，攪拌30min，轉速保持在300rpm；

c.將步驟b的產物與固化劑按比例混合，攪拌5分鐘，即得產品。

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與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1.?本發明提供電力系統金具防腐的超疏水涂料的制備方法，其制備過程在低溫、常壓下進行，不需昂貴設備，工藝簡單，生產成本低；

2.?本發明金具防腐的超疏水涂料原料便宜，來源廣泛；

3.?本發明金具防腐的超疏水涂料疏水效果好，接觸角超過160度，防腐的同時能起到自清潔效果，阻止了腐蝕介質在基底上的沉積；

4.?本發明將納米二氧化硅進行了一定的修飾制成氨基修飾后的納米氟化二氧化硅，經過實驗證明，相對于含有10%以下的氨基修飾后的納米氟化二氧化硅，含有10%以上的該成分的涂料噴涂到需要防腐的金屬上后，形成的圖層表面顆粒排布更加緊密，縫隙更小，因而水滴和空氣不易進入圖層內部，從而達到金屬疏水防腐的效果。

本發明的納米改性超疏水防腐涂料，在保存時，將步驟b得到的產物與固化劑分開保存，在使用時再將其混合，即制備方法步驟C是在涂料使用前10min才進行。這主要是由于加入固化劑后涂料就會馬上固化，沒辦法噴涂在產品上。

本發明的電力系統金具防腐的超疏水涂料的使用方法：