[發(fā)明專利]用于海洋環(huán)境金屬表面常溫固化納米防腐涂料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910474787.8
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN110204942B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 闕永生;楊輝;吳春春;徐強;沈濤;李躍;盛建松;張博
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: C09D5/10
• 分類號: C09D5/10;C09D183/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及涂料制備技術(shù)，旨在提供一種用于海洋環(huán)境金屬表面常溫固化納米防腐涂料的制備方法。包括：將復合有機硅氧烷、有機溶劑、催化劑復合溶液、輔助低聚物和助劑反應(yīng)得到納米復合溶膠；在攪拌條件或者滾動混合條件下，將納米防腐色漿與納米復合溶膠進行熟化復合反應(yīng)；然后加入涂料助劑，攪拌均勻制得納米防腐涂料。本發(fā)明將單一或者多種硅氧烷水解縮合調(diào)控在防腐顏料表面形成致密的有機硅層，通過有機硅層厚度的調(diào)控，以及封端劑的添加，制備出性能穩(wěn)定的改性防腐顏料，從而影響最終涂層綜合性能。產(chǎn)品不含致癌物，常溫固化，工藝簡單、節(jié)能。涂層耐鹽霧性能好，耐紫外老化性能優(yōu)異，具有優(yōu)異的強電解質(zhì)腐蝕下的耐老化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于海洋環(huán)境金屬表面常溫固化納米防腐涂料的制備方法。

背景技術(shù)

腐蝕是金屬材料和環(huán)境相互作用所產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，而海洋環(huán)境是一個特定的極為復雜的腐蝕環(huán)境。金屬在海洋中腐蝕導致的應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆、腐蝕疲勞、晶間腐蝕等會使海洋工鋼結(jié)構(gòu)失效，從而造成巨大經(jīng)濟損失。

近年來，國內(nèi)外對海洋腐蝕與防護日趨重視，各種耐海水腐蝕涂層材料不斷推出，各種防腐蝕施工技術(shù)也有很大發(fā)展，但仍遠不能滿足實際需求。主要表現(xiàn)在：耐鹽霧性能不高，一般不超過1000小時；綜合防腐性能不強，在電解質(zhì)腐蝕下的耐老化性差；施工復雜，一般需要底、中、面三層涂布工藝。而且，現(xiàn)有防腐涂料中，基本都含有世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的3類致癌物二甲苯，不僅危害施工人員的身體健康，也污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于海洋環(huán)境金屬表面常溫固化納米防腐涂料的制備方法。該涂料不含致癌溶劑，耐鹽霧性能好，綜合性能強，且施工簡單。

為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種用于海洋環(huán)境金屬表面常溫固化納米防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)納米復合溶膠的制備

將復合有機硅氧烷與有機溶劑加入反應(yīng)釜內(nèi)，升溫至20～45℃后，加入催化劑復合溶液，攪拌反應(yīng)2～6h；然后加入輔助低聚物和助劑；繼續(xù)反應(yīng)8～12h，得到納米復合溶膠；

所述復合有機硅氧烷是四烷氧類有機硅烷、三烷氧類有機硅烷或二烷氧類有機硅烷中的一種或兩種以上的混合物；其分子通式為RnSi(OR’)4-n，R為不含有氧原子直接與硅原子相連的有機官能團，R’為C1～C5的烷基，n＝0、1、2；(n＝0為四烷氧類有機硅烷，n＝1為三烷氧類有機硅烷，n＝2為二烷氧類有機硅烷)；

所述有機溶劑是指乙醇、異丙醇、丁醇、二丙酮醇、丙二醇甲醚的一種或兩種以上的混合物；所述催化劑復合溶液由酸催化劑、溶劑和去離子水組成，其中酸催化劑是甲酸或乙酸中的一種或其混合物，溶劑是乙醇、二丙酮醇或丙二醇甲醚的一種或幾種的混合物；所述輔助低聚物是指聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛溶液或聚乙烯吡咯烷酮-聚乙烯醇縮丁醛復合溶液；所述助劑是指丁酮肟；

(2)納米防腐涂料的制備

在攪拌條件或者滾動混合條件下，將納米防腐色漿與納米復合溶膠進行熟化復合反應(yīng)；控制熟化溫度20～35℃、熟化時間4～12h；然后加入涂料助劑，攪拌均勻制得納米防腐涂料；

所述涂料助劑是常溫固化促進劑、涂層增韌劑或光穩(wěn)定劑中的一種或兩種以上的混合物，但至少應(yīng)包括常溫固化促進劑。

本發(fā)明中，所述步驟(1)中，不含有氧原子直接與硅原子相連的有機官能團R，具體是指烷基、芳基、γ-縮水甘油醚氧丙基或γ-甲基丙烯酰氧基丙基。