[發明專利]一種防腐耐磨生物基復合涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110091014.9
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112980289B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 暴寧鐘;張蓬博;張玲潔
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/62;C09D5/08;B05D5/08;B05D7/24
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及涂料領域，旨在提供一種防腐耐磨生物基復合涂料及其制備方法。該涂料由組分A與組分B組成，組分A包括腰果酚基環氧樹脂、木質素基環氧樹脂、腰果酚基環氧稀釋劑、分散劑、改性鈦酸鉀鎂、消泡劑、流平劑和防閃銹劑，組分B包括腰果酚改性胺環氧固化劑、木質素酚醛胺固化劑和氨乙基哌嗪。本發明具有防腐、耐磨損、抗沖擊等性能，對于易腐蝕、易磨損的部位，能夠提供有效的保護作用。可在不銹鋼、鋁合金、木材等常見的基體上成膜，且與基體具有良好的附著力；可采用刷涂、旋涂、噴涂等工藝施工，施工簡便易行；本發明制備工藝簡單、成本低廉，環保無污染，適用于大規模工業化生產。

技術領域

本發明屬于涂料領域，具體涉及一種改性鈦酸鹽生物基復合涂料及其制備方法。

背景技術

生物基涂料是指利用自然界動、植物中形成的天然物質(如纖維素、淀粉、木質素、甲殼素、膠原蛋白、木材、竹子、農作物桔桿等)為原料，通過生物、物理或者化學等方式進行處理后獲得的新型涂料，具有綠色、環境友好和可再生等特點。隨著化石能源危機、環境污染等的日益加重，生物基涂料是涂料領域發展的必然趨勢，具有充足可再生的原料來源和非常廣闊的市場應用空間，將逐漸成為引領世界經濟發展和科技創新的又一新興主導產業。

目前生物基涂料仍處于起步發展階段。近年來不斷有研究人員利用腰果酚、木質素等原料設計、合成出生物基聚合物樹脂來制備生物基涂料。但是與傳統用石油基樹脂制備的涂料相比，目前已報道的生物基涂料防腐性能、耐磨損性、抗沖擊性、韌性、附著力等性能仍有很大的差距，無法滿足在海洋、建筑、工業等領域的應用，導致生物基涂料在全球范圍內都尚未得到大規模的推廣和應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種防腐耐磨生物基復合涂料及其制備方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種防腐耐磨生物基復合涂料，該涂料由組分A與組分B組成；

以質量份數計算，所述A組分中包括：腰果酚基環氧樹脂30-50份，木質素基環氧樹脂11-25份，腰果酚基環氧稀釋劑5-24.9份，分散劑0.15-1.94份、改性鈦酸鉀鎂1.4-6.7份，消泡劑0.01-0.08份，流平劑0.005-0.1份，防閃銹劑0.05-0.065份；

以質量份數計算，所述B組分中包括：腰果酚改性胺環氧固化劑5-20份，木質素酚醛胺固化劑3-8份，氨乙基哌嗪0.1-0.5份。

本發明中，所述腰果酚基環氧樹脂的環氧當量為108-154g/Eq，木質素基環氧樹脂的環氧當量為200-280g/Eq。

本發明中，所述腰果酚基環氧稀釋劑是腰果酚基縮水甘油醚。

本發明中，所述分散劑為吐溫60、聚乙烯醇3000中的一種。

本發明中，所述改性鈦酸鉀鎂具有二維片狀結構，片徑尺寸為10-100微米，片層厚度為0.2-2微米，純度≥99.5％，表面呈親水性；片層一側邊緣呈現鋸齒狀結構，相對一側邊緣則呈現相對光滑的結構。

本發明中，所述改性鈦酸鉀鎂通過下述方法制備獲得：

(1)利用熔鹽法制備鈦酸鉀鎂，燒結溫度為760-970℃，燒結時間為2-3h；

(2)分別稱取鈦酸鉀鎂和乙醇水溶液，將鈦酸鉀鎂置于乙醇水溶液中，使得鈦酸鉀鎂的固含量為10-50wt％；其中，乙醇水溶液中乙醇與水的比例為9:1-1:8.5；隨后加入0.5-10wt％的硅烷偶聯劑，通過磁力攪拌后得到混合液A；

(3)向混合液A中加入乙酸調節pH值到4-9，以超聲水解并500-1000r/min機械攪拌得到混合液B；

(4)將混合液B置于250℃油浴鍋中攪拌、蒸干，以去離子水離心洗滌去除殘留的乙酸；然后置于烘箱中烘干，得到改性鈦酸鉀鎂。