一种海洋防腐涂层的制备方法

文档序号:11002938阅读:496来源:国知局
一种海洋防腐涂层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及海洋防腐涂层领域,具体地说,设及一种海洋防腐涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 海洋覆盖了地球4/5面积,我国拥有300多万平方公里海域。开发海洋资源可W有 效地缓解目前资源紧缺的现状。但是海水是自然界中数量最大的且具有腐蚀性的天然电解 质,会对海洋中的设施造成严重的损害。因此,在开发海洋资源的同时,海洋腐蚀与防护已 成为全球关注的重点领域之一。
[0003] 涂料因为简单便捷的特点,一直是海洋防腐蚀领域应用最广泛的方法。目前,海洋 防腐应用最多的还是复合防腐涂层,运种涂层是经过涂料的干燥固化之后形成的。例如, CN103990588A公布了一种海洋钢结构用的长效防护重防腐涂层及其制备方法,其主要由多 元簇基环氧树脂涂层、无溶剂环氧涂层、丙締酸环氧面漆或聚氨醋环氧面漆或有机娃环氧 面漆或氣碳面漆组成;CN202123747U则发明了一种海工环境下钢结构的合金树脂复合防腐 涂层,其包括化涂层、Al涂层、纳米涂料涂层、聚氨醋面漆涂层在内的四层;CN200979035Y设 及一种具有海洋防腐蚀的改性氯化橡胶外防腐涂层的钢管;CN101987937A提供了浪瓣区海 洋钢结构超厚膜防腐涂层,由底漆、面漆和罩面面漆组成。
[0004] 但是涂料因为具有毒性大、存储占用空间、膜层控制难等特点。因此,直接在基材 表面通过化学接枝或者自组装的方法形成防腐防污保护膜还是很有必要的。可W直接由此 制备具有防腐涂层的基材。目前,CN102559011A发明了一种环氧防腐涂层的制备方法,但也 是先得到固体添加剂再将其添加到涂料中最后形成涂层。所W,还没有利用化学接枝来制 备海洋防腐涂层的制备方法。
[0005] 纳米材料因为其良好的导电、导热、力学性能、大的比表面积,自从被发现W来,快 速的在涂料的防腐领域得到应用。例如,CN104140744A公开了一种适用于海洋环境的纳米 防腐涂层;CN104559669A设及了 一种应用于海洋船舶的石墨締有机防腐蚀涂料; CN104231703A-种石墨締复合防腐涂层的制备方法;CN105111925A公开了一种二氧化铁-聚苯胺复合防腐涂层的制备方法,将纳米二氧化铁应用到涂料防腐中。
[0006] 本发明针对上述问题,通过化学方法制备了一种海洋防腐涂层,鉴于纳米材料的 良好性能,于是将氧化石墨締用于涂层的制备过程。运是因为氧化石墨締其表面具有丰富 的官能团(径基、簇基、环氧基),运些基团可作为功能化反应的活性位点,既可W与聚合物 又可W与无机物结合提高其机械性能和导电导热性能。同时考虑到氧化石墨締与基材之间 的连接问题,氨基硅烷偶联剂作为连接无机物与有机物的"桥梁"应用于此。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种增强海洋防腐涂料附着力的方 法,该方法简便、快捷、高效,防腐蚀效果明显,该方法同样可W推广到其他相关领域。
[000引为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
[0009] -种海洋防腐涂层的制备方法,包括W下步骤:
[0010] a)对基材氧化处理;
[0011] b)对基材进行氨基硅烷偶联剂处理,形成偶联剂膜层;所述的氨基硅烷偶联剂为 丫 -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、丫 -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、丫-氨丙基二甲氧基硅烷、丫-氨丙基二乙氧基硅烷、N-0-(氨乙基)-丫-氨丙基二甲氧基硅烷、二乙締二胺基丙基甲基二 甲氧基硅烷的一种或几种的混合;
[0012] C)在基材上喷涂氧化石墨締形成膜层,烘干。
[0013] 作为优选,在上述方法中,步骤a)所述氧化处理用的浓硫酸与双氧水的体积比例 为2:1到4:1的范围内。
[0014] 作为优选,在上述方法中,步骤b)所述的偶联剂膜层的厚度在5-25WI1之间。
[0015] 作为优选,在上述方法中,步骤C)所述氧化石墨締的浓度在0.1-3g/L,包含偶联剂 膜层厚度在内的整个膜层厚度控制在8-50WI1,烘干的溫度控制在100-150°C。
[0016] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:采用本发明的方法使得涂料与基材 之间的附着力得到明显的提升,从而间接提高了涂料的使用寿命。
【附图说明】
[0017]图 1 为Tafel 曲线;
[001引空白;氧化;K册50。
[0019] 图 2 为Tafel 曲线;
[0020] 空白;〇.5g/l;lg/l;1.5g/L。
[0021] 图3为hfel曲线;
[0022] 空白;17 皿;31 皿。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
[0024] 本发明采用W下实验方法来进行海洋防腐涂层的制备。
[0025] 海洋防腐涂层的制备方法为:用砂纸打磨碳钢表面,并浸入丙酬溶液中超声化;浓 硫酸与双氧水按一定体积比例配成氧化剂对基材进行氧化,反应化之后洗涂吹干;按照氨 基硅烷偶联剂(体积分数20 % )、乙醇(体积分数72 % )、水(体积分数8 % )的比例配成溶液, 持续揽拌15分钟后用超声喷雾热解涂膜机进行喷涂;然后再喷涂氧化石墨締溶液。最后用 电化学工作站对防腐蚀效果进行表征,其实验结果如表1W及图1-3所示。
[00%]【实施例1~4】
[0027]按照表1中的参数进行实验,其实验结果用Tafel曲线的自腐蚀电压与自腐蚀电流 来表征,其结果见表1;另实验所测得化fel曲线如图1-3所示。
[002引 表1
【主权项】
1. 一种海洋防腐涂层的制备方法,其特征在于包括以下步骤: a) 对基材氧化处理; b) 对基材进行氨基硅烷偶联剂处理,形成偶联剂膜层;所述的氨基硅烷偶联剂为γ -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ -氨丙基三甲氧基硅烷、γ -氨 丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲 氧基硅烷的一种或几种的混合; c) 在基材上喷涂氧化石墨烯形成膜层,烘干。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤a)所述氧化处理用的浓硫酸与双氧水 的体积比例为2:1到4:1的范围内。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤b)所述的偶联剂膜层的厚度在5-25μπι 之间。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤c)所述氧化石墨烯的浓度在0.1_3g/L, 包含偶联剂膜层厚度在内的整个膜层厚度控制在8_50μπι,烘干的温度控制在100-150°C。
【专利摘要】本发明公开了一种海洋防腐涂层的制备方法,包括a)对基材氧化处理;b)对基材进行氨基硅烷偶联剂处理,形成偶联剂膜层;所述的氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷的一种或几种的混合;c)在基材上喷涂氧化石墨烯形成膜层,烘干。采用本发明的方法使得涂料与基材之间的附着力得到明显的提升,从而间接提高了涂料的使用寿命。
【IPC分类】C09D1/00, C09D5/08
【公开号】CN105713426
【申请号】CN201610242867
【发明人】纪红兵, 晏金灿, 王峰
【申请人】中山大学惠州研究院
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