[發(fā)明專(zhuān)利]復(fù)合涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011032938.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112226141B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鎳;張治財(cái);齊福剛;歐陽(yáng)曉平;易俊松;彭曉淳;張彪;余昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湘潭大學(xué);湖南邦澤科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09D163/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D163/00;C09D5/08;C09D5/16;C09D7/62
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 周春雨

本發(fā)明涉及防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種復(fù)合涂料及其制備方法，所述復(fù)合涂料含有以下重量份的原料組分：以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂為基準(zhǔn)，疏水碳化硅/氮化硼復(fù)合物的含量為0.5?50重量份，助劑的含量為2?30重量份，有機(jī)溶劑I的含量為50?180重量份。本發(fā)明的的復(fù)合涂料具有較好地防腐性能和防污性能，且具有較好的耐磨性和抗沖擊性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹(shù)脂(EP)具有耐腐蝕能力強(qiáng)、電絕緣性好、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，也具有附著力強(qiáng)、能常溫操作、施工簡(jiǎn)便等良好的工藝性，而且，環(huán)氧樹(shù)脂的價(jià)格便宜，使得環(huán)氧樹(shù)脂在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用都十分廣泛。環(huán)氧樹(shù)脂在防腐作用中主要起到的是一種物理屏蔽作用，使得腐蝕因子無(wú)法到達(dá)基底材料。

環(huán)氧樹(shù)脂在涂料領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，但是也存在一些缺點(diǎn)，使得環(huán)氧樹(shù)脂涂料性能的進(jìn)一步提高受到制約。比如：環(huán)氧樹(shù)脂分子內(nèi)部含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)，會(huì)在固化劑的作用下交聯(lián)固化生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂在宏觀表現(xiàn)出相對(duì)的脆性；而且，在開(kāi)始固化時(shí)，溶解在樹(shù)脂內(nèi)部的溶劑將不斷的釋放出來(lái)，會(huì)在涂層上產(chǎn)生非常多的微孔，這些微孔的存在會(huì)給腐蝕介質(zhì)抵達(dá)基底提供通道，涂層微孔的存在會(huì)對(duì)整體耐腐蝕性能和硬度有著致命的影響。國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者通常采用添加物來(lái)改性環(huán)氧樹(shù)脂的綜合性能，例如合成橡膠、納米材料等。但是合成橡膠、熱塑性聚合物的添加常常導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂涂料其它方面的性能降低。

環(huán)氧富鋅涂料作為一種較成熟的產(chǎn)品，它的防腐功效以及服役壽命和涂料中的鋅粉的含量成正相關(guān)，一般鋅粉含量在60％左右才能達(dá)到較好的效果。由于鋅粉在服役的過(guò)程中會(huì)一直被消耗掉，研究者便在尋找改性方法或者選取其他性能更加優(yōu)異的填料。在納米材料方面上SiO₂、Ti、Al₂O₃、碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯等已廣泛用于改善EP的耐磨和防腐性能。石墨烯類(lèi)材料由于具有特殊的結(jié)構(gòu)使得其在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，就有許多研究者將石墨烯和氧化石墨烯作為無(wú)機(jī)填料填充到涂料中，并且都取了不錯(cuò)的性能提升，但是由于石墨烯材料高昂的價(jià)格限制了其在涂料領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展

SiC具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性，并且碳化硅的硬度僅次于金剛石遠(yuǎn)高于常用的SiO₂。SiC材料一直都應(yīng)用于陶瓷領(lǐng)域，將SiC應(yīng)用于涂料領(lǐng)域還比較少見(jiàn)。將納米碳化硅粒子作為填充物添加到環(huán)氧樹(shù)脂中能夠在一定程度上增強(qiáng)樹(shù)脂的力學(xué)性能。但是直接將納米粒子添加到樹(shù)脂中去時(shí)容易發(fā)生團(tuán)聚，而且碳化硅具有親水性，在一定程度上會(huì)加速腐蝕介質(zhì)的滲透。

目前，碳化硅常用于陶瓷材料而在有機(jī)涂層上應(yīng)用較少，有的研究也是將碳化硅直接作為添加劑加入到環(huán)氧樹(shù)脂中去，未能有效解決納米粒子團(tuán)聚的問(wèn)題，未能充分發(fā)揮碳化硅納米粒子的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種復(fù)合涂料及其制備方法，該涂料具有較好地防腐性能和防污性能，且具有較好的耐磨性和抗沖擊性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種復(fù)合涂料，所述復(fù)合涂料含有以下重量份的原料組分：以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂為基準(zhǔn)，疏水碳化硅/氮化硼復(fù)合物的含量為0.5-50重量份，助劑的含量為2-30重量份，有機(jī)溶劑I的含量為50-180重量份。

優(yōu)選地，以100重量份的所述環(huán)氧樹(shù)脂為基準(zhǔn)，所述疏水碳化硅/氮化硼復(fù)合物的含量為2-25重量份，所述助劑的含量為6-20重量份，所述有機(jī)溶劑I的含量為60-140重量份。

優(yōu)選地，所述疏水碳化硅/氮化硼復(fù)合物的制備方法包括：

(1)將羥基化氮化硼和硅氧烷偶聯(lián)劑I分散I于有機(jī)溶劑II中，加熱I，分離I，洗滌I，干燥I，得到偶聯(lián)劑接枝氮化硼；

將疏水碳化硅和硅氧烷偶聯(lián)劑II分散II于有機(jī)溶劑III中，加熱II，分離II，洗滌II，干燥II，得到偶聯(lián)劑接枝碳化硅；