[發(fā)明專利]一種三組分碳納米管防腐蝕涂料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510980503.4
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN105542620B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳珠峰;劉自強;馮濤;溫世峰;陳瑞卿;張娟;元辛;陳霞;刁張章;劉祥磊;咸振華;周思博;李亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/65
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種三組分碳納米管防腐蝕涂料及制備方法，結(jié)合環(huán)氧樹脂與碳納米管的優(yōu)點，使碳納米管與氨基硅烷和環(huán)氧樹脂之間以共價鍵結(jié)合，均勻分散。充分利用了碳納米管的力學性能、化學穩(wěn)定性及潤滑性等特性，提高了環(huán)氧樹脂涂料的附著力和耐磨性，降低了涂層的固化收縮性，同時通過封閉涂層中的微孔，極大地提高了涂層的耐腐蝕性能。該涂料涂覆于金屬表面后，常溫48小時可完全干燥，涂層厚度約為100?125μm，能有效地防止金屬的腐蝕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉屬于防腐蝕涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體及一種三組分碳納米管防腐蝕涂料及制備方法。

背景技術(shù)

腐蝕是指金屬、混凝土、木材等材料在周圍介質(zhì)的化學作用或電化學作用下產(chǎn)生損耗與破壞的過程，全世界每年腐蝕造成的經(jīng)濟損失極大，約是地震、水災、臺風等自然災害造成經(jīng)濟損失總和的6倍。在眾多減少因腐蝕造成損失的方法中，涂料技術(shù)是最有效且最經(jīng)濟的方法。環(huán)氧樹脂以其良好的物理、化學性能，在涂料領(lǐng)域得到了廣泛應用。碳納米管具有穩(wěn)定的C-C共價鍵六邊形結(jié)構(gòu)，具有管徑小、高長徑比的特征，同時還具有優(yōu)良的電學性能和力學性能，可以作為復合材料的理想增強體。但高長徑比的特征使碳納米管在應用過程中易團聚而失去其特性，甚至會降低被填充物的性能，嚴重阻礙了碳納米管的應用。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種三組分碳納米管防腐蝕涂料及制備方法，碳納米管分散性良好、附著力強、耐磨性好和防腐蝕性能優(yōu)異的碳納米管/環(huán)氧樹脂涂料。

技術(shù)方案

一種三組分碳納米管防腐蝕涂料，其特征在于包括碳納米管懸浮液與其質(zhì)量當量1倍以上的固化劑，以及固化劑質(zhì)量當量4倍的基料；所述碳納米管懸浮液組分的質(zhì)量分數(shù)為：正丁醇15～20份、乙酸丁酯20～65份、碳化二亞胺5～10份、羧基化碳納米管10～40份和羧酸活化劑5～10份；所述基料組分的質(zhì)量分數(shù)為：有機硅環(huán)氧樹脂85～93份、光穩(wěn)定劑1～2份、防沉劑1～3份和含羥基官能團的有機硅改性聚丙烯酸酯溶液5～10份；所述固化劑組分的質(zhì)量分數(shù)為：氨基硅烷85～95份、正丁醇5～10份和乙酸丁酯0～5份。

所述的碳納米管懸浮液由以下質(zhì)量分數(shù)的各組分組成：正丁醇20份、乙酸丁酯35份、碳化二亞胺8份、羧基化碳納米管30份、羧酸活化劑7份。

所述基料由以下質(zhì)量分數(shù)的各組分組成：有機硅環(huán)氧樹脂90份、光穩(wěn)定劑1份、防沉劑2份、含羥基官能團的有機硅改性聚丙烯酸酯溶液7份。

所述固化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的各組分組成：氨基硅烷90份、正丁醇5份、乙酸丁酯5份。

一種制備所述任一項三組分碳納米管防腐蝕涂料的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將碳納米管懸浮液各組分混合，在30～70℃溫度下以500～600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌反應1小時；

步驟2：將碳納米管懸浮液的各組分混合，在30～70℃溫度下以500～600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌反應1小時；然后加入碳納米管懸浮液質(zhì)量當量1倍以上的固化劑各組份加入，常溫下以500～600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌反應1小時；最后加入固化劑質(zhì)量當量4倍的基料各組份加入，常溫下以1200～1600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌反應0.5小時，得到碳納米管防腐蝕涂料。

有益效果

本發(fā)明提出的一種三組分碳納米管防腐蝕涂料及制備方法，結(jié)合環(huán)氧樹脂與碳納米管的優(yōu)點，使碳納米管與氨基硅烷和環(huán)氧樹脂之間以共價鍵結(jié)合，均勻分散。充分利用了碳納米管的力學性能、化學穩(wěn)定性及潤滑性等特性，提高了環(huán)氧樹脂涂料的附著力和耐磨性，降低了涂層的固化收縮性，同時通過封閉涂層中的微孔，極大地提高了涂層的耐腐蝕性能。該涂料涂覆于金屬表面后，常溫48小時可完全干燥，涂層厚度約為100-125μm，能有效地防止金屬的腐蝕。

具體實施方式