[發明專利]一種雙重改性水性環氧樹脂防腐涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110755727.0
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113308174A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊建軍;劉雷;吳慶云;吳明元;張建安;劉久逸
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D5/08;C09D7/20
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 劉海涵

本發明公開了一種雙重改性水性環氧樹脂防腐涂料及其制備方法，涉及一種涂料，該方法以正硅酸四乙酯為硅源，得到表面含有大量羥基的單分散納米SiO₂，與硅烷偶聯劑KH550反應得到氨基化納米SiO₂；利用多巴胺在六方氮化硼表面自聚合得到聚多巴胺改性六方氮化硼；再由氨基化納米SiO₂和聚多巴胺改性六方氮化硼得到改性SiO₂負載六方氮化硼復合材料；最后由環氧樹脂、改性SiO₂負載六方氮化硼、水性固化劑、水性分散劑、水性流平劑、水性消泡劑等助劑在高速攪拌下制備納米SiO₂/六方氮化硼雙重改性水性環氧樹脂涂料。本發明制備的環氧涂料增強了涂層在金屬表面的附著力和機械性能，使涂層具有優異的耐腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及水性環氧樹脂防腐涂料技術領域，具體為納米SiO₂/六方氮化硼雙重改性水性環氧樹脂防腐涂料及其制法。

背景技術

金屬腐蝕每時每刻都在進行，遍及生活的各個領域，我國鋼材的腐蝕報廢量約占年產量較大比例，不僅給國民經濟帶來巨額損失，所造成的間接損失和危害則更加嚴重，如橋梁坍塌、輸油管道開裂等。近年來，許多技術被用來保護金屬免受腐蝕，常用的方法有緩蝕劑、陰極和陽極保護、涂層防護和材料的合理選擇等。其中，涂層防護被普遍認為是最經濟、最有效的防腐技術。在涂層防護方面，環氧樹脂由于具有優異的物理屏蔽效應、良好的力學性質、附著力和耐化學性，被廣泛使用。然而在實際應用中，環氧涂層由于其抗滲透性和抗裂性差，已不能滿足當前工程環境下日益增長的金屬材料的防腐要求。因此，為了增強環氧涂層的阻隔性能，開發了多種功能優良的填料。

納米SiO₂因其易于功能化、顯著的生物相容性、催化和良好的生物醫學應用而受到廣泛關注，特別是納米SiO₂在金屬襯底上能表現出良好的防腐性能成為廣大研究者探討的熱點。一方面是因為納米SiO₂在基體表面產生了大量的金屬—O—Si鍵，這是提高涂層與基體間結合力的主要原因；另一方面，具有網狀結構的Si—O—Si鍵能提供良好的物理勢壘效應，可有效減緩溶液中的Cl-、O2、H2O等腐蝕介質滲透涂層到達金屬基體的時間。同時，六方氮化硼被稱作“白色石墨烯”，有著與石墨烯類似的性能，如良好的機械性能、高導熱性、高抗滲性，但是六方氮化硼與石墨烯不同的性質是六方氮化硼有良好的電絕緣性，因此使得六方氮化硼與金屬基底之間不會發生電偶腐蝕。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了雙重改性水性環氧樹脂防腐涂料及其制備方法，解決了水性環氧樹脂防腐性能不高的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種雙重改性水性環氧樹脂防腐涂料，按重量份數計，包括以下組分：E51型環氧樹脂30-50份、改性SiO₂負載六方氮化硼2-4份、水性固化劑45-75份、水性分散劑0.5-1.5份、水性流平劑1-2份、水性消泡劑0.3-0.6份。

進一步，所述水性固化劑為QG-628。

進一步，所述水性分散劑為9022、水性流平劑為SP-941、水性消泡劑為DF-892。

進一步，所述改性SiO₂負載六方氮化硼的制備方法包括以下步驟：

(1)向反應瓶中加入氨水溶液、去離子水、無水乙醇，置于水浴裝置中，升溫到55-65℃，攪拌均勻后再分別加入質量比為1:0.2-0.4的正硅酸四乙酯和硅烷偶聯劑KH550，繼續攪拌18-24h，反應完成后，將獲得的沉淀物分別用水和無水乙醇進行離心洗滌，在60-70℃下真空干燥得到氨基化納米SiO₂；