本发明涉及一种绿色环保的金属防腐涂料的制备方法，属于金属防腐技术领域。
背景技术：
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
在人们的生产生活当中金属材料使用广泛而且容易发生腐蚀，在众多材料由于腐蚀而带来的损失中，金属材料腐蚀尤其是钢铁的腐蚀给人们带来的损失最为常见和严重。据估计，世界钢铁生产总量的大约25%都被消耗于腐蚀，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000～10000亿美金，约是地震、水灾、火灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍。美国、日本、加拿大等国家公布的报告显示，每年因腐蚀所造成的直接经济损失约占GDP的1%～4%，腐蚀生锈的钢铁约占钢铁年产量的20%。而在我国，每年由于腐蚀造成的损失约8000亿元，占GDP的3%左右。因此，防腐蚀研究已越来越受到包括我国在内的全球各国的重视。随着金属腐蚀与防护研究工作的深入开展和快速发展，各种各样的防腐蚀方法应运而生并得到了广泛的推广应用，为减少由于金属腐蚀而带来的损失起着非常重要的作用。在众多的金属防腐蚀中，防腐蚀涂料是最为常用和方便有效的方法。然而，传统的涂料产品中有机溶剂含量在40%以上，这些挥发性有机物在施工后挥发至大气中，造成大气污染，严重影响环境安全和人类健康。有报道由于涂料的使用而向大气中挥发的碳氢化合物仅次于汽车尾气排放的碳氢化合物，涂料使用中向大气中挥发的有毒碳氢化合物占大气中碳氢化合物总量的20%。目前，我国金属防腐涂料孕育着巨大的市场，主要集中在化工、石化、公路、铁路、桥梁、冶金、能源、汽车、船舶、集装箱等行业。在环境保护和石油资源枯竭成为人们普遍关注焦点的背景下，传统的溶剂型涂料越来越不受人们的欢迎，金属防腐蚀涂料发展正朝着无污染、无公害、节省能源、经济高效等环境友好型涂料的方向发展。
据不完全统计，我国现有防腐蚀涂料品种多达1000余种，但是每种涂料都有一定的弊端和不足。对于水性环氧树脂防腐涂料，需要解决其表干时间长、固化不充分、易腐蚀金属等问题；对于无溶剂环氧树脂防腐涂料则需要解决其黏度大，施工适用期和表干时间的矛盾问题；对于高固分环氧树脂防腐涂料，虽然其固分含量高，但是仍然存在一些溶剂，对环境仍然存在一定的危害。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前高固分环氧树脂防腐涂料，虽然其固分含量高，但是仍然存在一些溶剂，对环境仍然存在一定的危害，并且表干时间长、易腐蚀金属的问题，本发明首先通过对胡椒草进行粉碎、超声萃取得到胡椒草提取液，然后再对放线菌进行培养，得到放线菌菌种，将放线菌菌种进行细胞粉碎，再进行酶解、过滤得到放线菌提取物，将放线菌提取物与胡椒草提取液混合、分离，得到有机相，再加入硅酸钙、三聚磷酸铝混合得到一种绿色环保的金属防腐涂料。胡椒草提取液和放线菌提取物中不含对人体有害的毒性物质，从生产、储存至使用环节，均对人体无害，并且本发明制备的涂料防腐效果明显，表干时间短，不易腐蚀金属。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取20～30g胡椒草，置于粉碎机中进行粉碎，过筛，得到100～200目胡椒草粉末，将粉末加入到烧杯中，向烧杯中加入200～300mL去离子水，并置于3000～3200W超声波萃取机上，控制温度在50～60℃，超声提取30～40min，过滤，得到胡椒草提取液，备用；
（2）称取3～5g牛肉膏、8～10g蛋白胨、5～7g氯化钠加入到培养皿中，再加入800～1000mL去离子水，搅拌10～20min，制成培养基，培养菌种；
（3）接种3～4株放线菌到培养基上，再将培养基置于摇床中，在38～40℃下，振荡培养48～50h，将培养液放入到5000～6000r/min离心机中离心分离20～30min，弃去上清液，得到放线菌菌种；
（4）将上述20%放线菌菌种置于烧杯中，向烧杯中加入500～600mL去离子水，并置于3000～3200W超声波萃取机上，控制温度在50～60℃，超声提取20～30min，过滤，分别收集滤渣和滤液；
（5）将上述滤渣置于酶解罐中，向酶解罐中依次加入300～400mL去离子水、50～100mLpH为7.1～7.3磷酸盐缓冲溶液、1～3g纤维素酶，控制温度在45～55℃，搅拌反应2～3h，微孔滤膜过滤，得到滤液，将滤液与上述步骤中的滤液合并，得到放线菌提取物；
（6）向上述放线菌提取物中加入步骤（1）中备用的胡椒草提取液，搅拌10～20min，静置，分离，得到有机相，向有机相中依次加入3～5g硅酸钙、5～7g三聚磷酸铝、5～7g苯甲酸抗坏血酸酯、1～3g茶多酚，搅拌5～10min，得到混合料，即一种绿色环保的金属防腐涂料。
本发明的应用方法是：将金属片在室温下浸入本发明制备的防腐涂料中，浸涂24～26h，然后将其取出，于室温下干燥24～26h，得到涂有防腐涂料的金属片，将金属片装入到反应釜内，向反应釜内装入100～200mL腐蚀性水溶液，2～3个月后观察到金属片未被腐蚀，而反应釜其他部位均发生一定程度的腐蚀，12～13个月后，反应釜其他部位发生严重性腐蚀，而金属片表面只有轻微的几乎不可见的腐蚀。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的防腐涂料不含对人体有害的毒性物质，从生产、储存至使用环节，均对人体无害。
（2）本发明制备的涂料防腐效果明显，表干时间短，不易腐蚀金属。
（3）本发明制备步骤简单，所需成本低。
具体实施方式
首先称取20～30g胡椒草，置于粉碎机中进行粉碎，过筛，得到100～200目胡椒草粉末，将粉末加入到烧杯中，向烧杯中加入200～300mL去离子水，并置于3000～3200W超声波萃取机上，控制温度在50～60℃，超声提取30～40min，过滤，得到胡椒草提取液，备用；称取3～5g牛肉膏、8～10g蛋白胨、5～7g氯化钠加入到培养皿中，再加入800～1000mL去离子水，搅拌10～20min，制成培养基，培养菌种；接种3～4株放线菌到培养基上，再将培养基置于摇床中，在38～40℃下，振荡培养48～50h，将培养液放入到5000～6000r/min离心机中离心分离20～30min，弃去上清液，得到放线菌菌种；将上述20%放线菌菌种置于烧杯中，向烧杯中加入500～600mL去离子水，并置于3000～3200W超声波萃取机上，控制温度在50～60℃，超声提取20～30min，过滤，分别收集滤渣和滤液；将上述滤渣置于酶解罐中，向酶解罐中依次加入300～400mL去离子水、50～100mLpH为7.1～7.3磷酸盐缓冲溶液、1～3g纤维素酶，控制温度在45～55℃，搅拌反应2～3h，微孔滤膜过滤，得到滤液，将滤液与上述步骤中的滤液合并，得到放线菌提取物；向上述放线菌提取物中加入步骤中备用的胡椒草提取液，搅拌10～20min，静置，分离，得到有机相，向有机相中依次加入3～5g硅酸钙、5～7g三聚磷酸铝、5～7g苯甲酸抗坏血酸酯、1～3g茶多酚，搅拌5～10min，得到混合料，即一种绿色环保的金属防腐涂料。
实例1
首先称取20g胡椒草，置于粉碎机中进行粉碎，过筛，得到100目胡椒草粉末，将粉末加入到烧杯中，向烧杯中加入200mL去离子水，并置于3000W超声波萃取机上，控制温度在50℃，超声提取30min，过滤，得到胡椒草提取液，备用；称取3g牛肉膏、8g蛋白胨、5g氯化钠加入到培养皿中，再加入800mL去离子水，搅拌10min，制成培养基，培养菌种；接种3株放线菌到培养基上，再将培养基置于摇床中，在38℃下，振荡培养48h，将培养液放入到5000r/min离心机中离心分离20min，弃去上清液，得到放线菌菌种；将上述20%放线菌菌种置于烧杯中，向烧杯中加入500mL去离子水，并置于3000W超声波萃取机上，控制温度在50℃，超声提取20min，过滤，分别收集滤渣和滤液；将上述滤渣置于酶解罐中，向酶解罐中依次加入300mL去离子水、50mLpH为7.1磷酸盐缓冲溶液、1g纤维素酶，控制温度在45℃，搅拌反应2h，微孔滤膜过滤，得到滤液，将滤液与上述步骤中的滤液合并，得到放线菌提取物；向上述放线菌提取物中加入步骤中备用的胡椒草提取液，搅拌10min，静置，分离，得到有机相，向有机相中依次加入3g硅酸钙、5g三聚磷酸铝、5g苯甲酸抗坏血酸酯、1g茶多酚，搅拌5min，得到混合料，即一种绿色环保的金属防腐涂料。
将金属片在室温下浸入本发明制备的防腐涂料中，浸涂24h，然后将其取出，于室温下干燥24h，得到涂有防腐涂料的金属片，将金属片装入到反应釜内，向反应釜内装入100mL腐蚀性水溶液，3个月后观察到金属片未被腐蚀，而反应釜其他部位均发生一定程度的腐蚀，13个月后，反应釜其他部位发生严重性腐蚀，而金属片表面只有轻微的几乎不可见的腐蚀。
实例2
首先称取25g胡椒草，置于粉碎机中进行粉碎，过筛，得到150目胡椒草粉末，将粉末加入到烧杯中，向烧杯中加入250mL去离子水，并置于3100W超声波萃取机上，控制温度在55℃，超声提取35min，过滤，得到胡椒草提取液，备用；称取4g牛肉膏、9g蛋白胨、6g氯化钠加入到培养皿中，再加入900mL去离子水，搅拌15min，制成培养基，培养菌种；接种3株放线菌到培养基上，再将培养基置于摇床中，在39℃下，振荡培养49h，将培养液放入到5500r/min离心机中离心分离25min，弃去上清液，得到放线菌菌种；将上述20%放线菌菌种置于烧杯中，向烧杯中加入550mL去离子水，并置于3100W超声波萃取机上，控制温度在55℃，超声提取25min，过滤，分别收集滤渣和滤液；将上述滤渣置于酶解罐中，向酶解罐中依次加入350mL去离子水、75mLpH为7.2磷酸盐缓冲溶液、2g纤维素酶，控制温度在50℃，搅拌反应2.5h，微孔滤膜过滤，得到滤液，将滤液与上述步骤中的滤液合并，得到放线菌提取物；向上述放线菌提取物中加入步骤中备用的胡椒草提取液，搅拌15min，静置，分离，得到有机相，向有机相中依次加入4g硅酸钙、6g三聚磷酸铝、6g苯甲酸抗坏血酸酯、2g茶多酚，搅拌8min，得到混合料，即一种绿色环保的金属防腐涂料。
将金属片在室温下浸入本发明制备的防腐涂料中，浸涂25h，然后将其取出，于室温下干燥25h，得到涂有防腐涂料的金属片，将金属片装入到反应釜内，向反应釜内装入150mL腐蚀性水溶液，2.5个月后观察到金属片未被腐蚀，而反应釜其他部位均发生一定程度的腐蚀，12.5个月后，反应釜其他部位发生严重性腐蚀，而金属片表面只有轻微的几乎不可见的腐蚀。
实例3
首先称取30g胡椒草，置于粉碎机中进行粉碎，过筛，得到200目胡椒草粉末，将粉末加入到烧杯中，向烧杯中加入300mL去离子水，并置于3200W超声波萃取机上，控制温度在60℃，超声提取40min，过滤，得到胡椒草提取液，备用；称取5g牛肉膏、10g蛋白胨、7g氯化钠加入到培养皿中，再加入1000mL去离子水，搅拌20min，制成培养基，培养菌种；接种4株放线菌到培养基上，再将培养基置于摇床中，在40℃下，振荡培养50h，将培养液放入到6000r/min离心机中离心分离30min，弃去上清液，得到放线菌菌种；将上述20%放线菌菌种置于烧杯中，向烧杯中加入600mL去离子水，并置于3200W超声波萃取机上，控制温度在60℃，超声提取30min，过滤，分别收集滤渣和滤液；将上述滤渣置于酶解罐中，向酶解罐中依次加入400mL去离子水、100mLpH为7.3磷酸盐缓冲溶液、3g纤维素酶，控制温度在55℃，搅拌反应3h，微孔滤膜过滤，得到滤液，将滤液与上述步骤中的滤液合并，得到放线菌提取物；向上述放线菌提取物中加入步骤中备用的胡椒草提取液，搅拌20min，静置，分离，得到有机相，向有机相中依次加入5g硅酸钙、7g三聚磷酸铝、7g苯甲酸抗坏血酸酯、3g茶多酚，搅拌10min，得到混合料，即一种绿色环保的金属防腐涂料。
将金属片在室温下浸入本发明制备的防腐涂料中，浸涂26h，然后将其取出，于室温下干燥26h，得到涂有防腐涂料的金属片，将金属片装入到反应釜内，向反应釜内装入200mL腐蚀性水溶液，2个月后观察到金属片未被腐蚀，而反应釜其他部位均发生一定程度的腐蚀，12个月后，反应釜其他部位发生严重性腐蚀，而金属片表面只有轻微的几乎不可见的腐蚀。