[發明專利]一種高耐蝕改性環氧樹脂復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202011164959.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112341900B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 林修洲;段松;竇寶捷;張穎君;孫翠玲;方治文;高秀磊
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C08G83/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 萬霞

本發明公開了一種高耐蝕改性環氧樹脂復合涂層的制備方法，包括以下步驟：將金屬鹽和咪唑配體溶于無水甲醇中，攪拌2~3 h得白色乳濁液，經離心分離得到白色固體，再用甲醇和去離子水交替洗滌3~5次，然后在60~80℃下真空干燥，即得到白色粉末狀的MOF納米材料；將環氧樹脂、MOF納米材料和稀釋劑混合，并球磨攪拌0.5~5h，然后再加入固化劑混合均勻，得到改性環氧樹脂；將改性環氧樹脂涂覆在預處理好的金屬基體表面，干燥固化后，即在金屬基體表面得到MOF改性環氧樹脂復合涂層。該方法通過MOF納米材料對環氧樹脂進行改性，使得MOF納米材料與環氧樹脂發生化學鍵合，解決了填料與環氧樹脂之間的界面相容性問題，提高了環氧樹脂涂層的耐蝕性能與力學性能。

技術領域

本發明屬于海洋環境下防腐材料技術領域，特別涉及一種高耐蝕改性環氧樹脂復合涂層的制備方法。

背景技術

海洋環境是典型的高濕、高溫、高鹽霧、高輻照地區，因此海洋環境中的機械設備對耐蝕性能提出了十分苛刻的要求。

目前，有機涂層是海洋領域最重要的防腐手段之一。環氧樹脂涂料由于其優異的力學性能、與基體間優異的附著力、良好的耐腐蝕性和低成本而成為海洋領域應用最多的涂層。然而，環氧涂層由于固化收縮作用，在涂層內部易于形成結構缺陷，是腐蝕介質滲透的通道，容易誘發金屬腐蝕。因此，需要加入填料以改善其阻隔作用，但是絕大數填料(如二氧化硅)通常以物理形式分散于涂層內部，在樹脂與填料之間存在缺陷，因此，如何解決填料與樹脂之間的界面相容性問題已成為腐蝕防護領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的就在于提供一種高耐蝕改性環氧樹脂復合涂層的制備方法，該方法能有效解決填料與環氧樹脂之間的界面相容性問題，提高環氧樹脂涂層的耐蝕性能與力學性能。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高耐蝕改性環氧樹脂復合涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備MOF納米材料：將金屬鹽和咪唑配體溶于無水甲醇中，攪拌2～3h得白色乳濁液，經離心分離得到白色固體，再用甲醇和去離子水交替洗滌3～5次，然后在60～80℃下真空干燥，即得到白色粉末狀的MOF納米材料；

(2)MOF改性環氧樹脂：將環氧樹脂、步驟(1)得到的MOF納米材料和稀釋劑混合，并球磨攪拌0.5～5h，然后再加入固化劑混合均勻，得到改性環氧樹脂；

(3)涂膜：將步驟(2)得到的改性環氧樹脂涂覆在預處理好的金屬基體表面，干燥固化后，即在金屬基體表面得到MOF改性環氧樹脂復合涂層。

進一步地，金屬鹽中金屬離子與咪唑配體中咪唑基的摩爾比為1:1～10。

進一步地，金屬鹽為硝酸鋅、醋酸鋅、氯化鋅、硝酸鈷或氯化鈷的一種或兩種。

進一步地，咪唑配體為咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-羥基苯并咪唑、2-氨基苯并咪唑和2-巰基苯并咪唑的一種或兩種。

進一步地，步驟(2)中環氧樹脂、MOF納米材料和稀釋劑的質量比為10:0.1～3:2～10。

進一步地，所述稀釋劑為二甲苯和正丁醇的混合物，且二甲苯和正丁醇的質量比為2：1。

進一步地，步驟(2)中，所述固化劑為聚酰胺固化劑。

進一步地，步驟(3)中的金屬基體為碳鋼、鎂合金、鋁合金、鈦合金或銅合金中的一種。

進一步地，步驟(3)中固化溫度為30～120℃，固化時間為60～300min。

進一步地，改性環氧樹脂在金屬基體表面的涂覆厚度為30～200μm。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：