[發明專利]一種改性水性環氧樹脂/納米SiO2

在審

• 申請號: 201910030806.8
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN111434737A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 陳曉婷;楊璐璐
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D183/08;C09D7/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種改性水性環氧樹脂/納米SiO₂復合疏水涂層，其特征在于：以氨基硅油改性水性環氧樹脂作為基材，通過簡單調節氟化SiO₂納米粉體的加入量，制備出具有不同疏水性的疏水涂層。本制備方法中對納米SiO₂的改性使用具有雙官能團硅烷偶聯劑，可使被處理過的基材具有極低的表面能和極差的潤濕性。而氨基硅油可以使基材具有一定程度的耐水性。本制備方法工藝簡單，涂層具有良好的疏水疏油性，力學性能也有所提高。其制備工藝如下：

(1)制備氟化納米SiO₂：將預處理后的納米SiO₂分散在溶劑中，超聲分散25min，加入FAS和催化劑，氮氣保護下，在70℃反應12h。待懸濁液冷卻后，離心分離，并用溶劑洗滌3～4次。最后在80℃下干燥改性SiO₂納米粒子8h，得到氟化納米SiO₂粉體。

(2)反相乳化法制備氨基硅油乳液：氨基硅油和乳化劑混合攪拌15min，轉速1000r/min，再加入助乳化劑，高速攪拌5min，滴加溶劑，升溫至70℃攪拌1h，得到氨基硅油乳液。

(3)水性環氧樹脂基材改性：取氨基硅油乳液、水性環氧樹脂乳液和催化劑于反應器中，氮氣保護下，在70～80℃反應6h，得到改性水性環氧樹脂乳液。

(4)水性環氧樹脂/納米SiO₂復合涂層的制備：取適量改性水性環氧樹脂乳液和固化劑加入溶劑中混合，放置于磁力攪拌器攪拌2min，再添加氟化納米SiO₂粉體繼續攪拌40min后在預處理過的Q235鋼板上涂膜，并常溫固化24h，得到目標涂層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中所述的納米SiO₂預處理為用馬弗爐活化納米SiO₂中的羥基，260℃處理10h，升溫速率為10℃/min。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中所述的溶劑為無水乙醇，納米SiO₂與無水乙醇的質量比為1∶50。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中所述的用溶劑洗2～3次為反復離心(5000r/min，10min)，超聲(5min)。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中所述的乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨，助乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚-10。乳化劑用量為氨基硅油的8～10％，乳化劑與助乳化劑的質量比為1∶1～1.5∶1。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中所述的溶劑為水，氨基硅油用量為水的30～40％，先慢后快滴加水。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中所述的水性環氧樹脂為e-51，催化劑為二月桂酸二丁基錫。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中所述的氨基硅油乳液的用量為水性環氧樹脂乳液的40％～60％。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中所述的固化劑為胺類水性環氧固化劑。改性水性環氧乳液與固化劑的質量比為1∶0.85～1.2。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中所述的溶劑為水，環氧濃度為30％。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中所述的預處理為用2％的N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷水溶液噴涂金屬表面并室溫晾干。