一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法与流程

文档序号:11245753阅读:993来源:国知局

本发明属于涂料制备技术领域,具体涉及一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法。



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(metalliccorrosion)。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。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形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产总值的4.2%。据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈(fe2o3·xh2o),铝制品表面出现白斑(al2o3),铜制品表面产生铜绿[cu2(oh)2co3],银器表面变黑(ag2s,ag2o)等都属于金属腐蚀。

一般说,金属材料的熔点越高,其可使用的温度限度越高。如用热力学温度表示熔点,则金属熔点tm的60%,被定义为理论上可使用温度上限tc,即tc=0.6tm。这是因为随着温度的升高,金属材料的机械性能显著下降,氧化腐蚀的趋势相应增大,因此,一般的金属材料都只能500~600℃下长期工作,能在>700℃高温下工作的金属通称耐热合金,“耐热”是指其在高温下能保持足够和强度和良好的抗氧化性。

现有技术中一般是涂一层防腐涂料,然后再涂一层耐高温涂料,操作步骤多。并且现有耐高温涂料防热性能和耐腐蚀性不能满足航空航天、海洋船舶以及化学化工等特殊领域的需要,因此,研究一种新型的金属耐高温防腐蚀双功能的涂料很有必要。



技术实现要素:

解决的技术问题:针对上述技术问题,本发明提供一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法,具备较强的耐高温性和防腐蚀性,制备方法简单,安全环保,用于金属底材附着力强,保护效果好。

技术方案:一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将0.5~2质量份高硅氧玻璃纤维切短至3~5mm,100~120℃下干燥0.5~1h,用丙酮清洁表面,然后用浓硫酸处理1.5~2h,用蒸馏水洗净后干燥备用;

(2)将步骤(1)处理后的高硅氧玻璃纤维、5~10质量份聚苯胺、0.5~1.5质量份磷酸酯和30~40质量份水混合3~5h,过滤,用水洗涤至滤液中性,滤饼在烘箱烘干;

(3)称取10~20质量份硼酚醛树脂、15~28质量份有机硅树脂和5~12质量份环氧树脂混合均匀,加热并搅拌,加热温度为130~150℃,搅拌速率为400~550r/min,反应3~4h后冷却至室温备用;

(4)将步骤(2)烘干后滤饼放入砂磨罐中200~280r/min搅拌,搅拌0.5~1h,搅拌下加入步骤(3)冷却至室温的混合物混合均匀,最后加入1.5~4质量份固化剂,充分搅拌均匀熟化后加入10~20质量份环己酮和20~40质量份二甲苯搅拌均匀,完成整个制备过程。

作为优选,所述步骤(1)中高硅氧玻璃纤维中氧化硅的含量为96~98%。

作为优选,所述步骤(1)中浓硫酸的质量浓度为65~70%。

作为优选,所述步骤(1)中将1.5质量份高硅氧玻璃纤维切短至4mm,110℃下干燥1h,用丙酮清洁表面,然后用浓硫酸处理1.5h。

作为优选,所述步骤(2)中将步骤(1)处理后的高硅氧玻璃纤维、8质量份聚苯胺、1质量份磷酸酯和35质量份水混合于水中4h。

作为优选,所述步骤(3)中称取15质量份硼酚醛树脂、20质量份有机硅树脂和10质量份环氧树脂混合均匀,加热并搅拌,加热温度为140℃,搅拌速率为500r/min,反应3.5h后冷却至室温备用。

作为优选,所述步骤(4)中固化剂为己二胺。

作为优选,所述步骤(4)中将步骤(2)烘干后滤饼放入砂磨罐中260r/min搅拌,搅拌1h,搅拌下加入步骤(3)冷却至室温的混合物混合均匀,最后加入3质量份固化剂,充分搅拌均匀熟化后加入15质量份环己酮和35质量份二甲苯搅拌均匀。

有益效果:(1)本发明所述方法简单,制备的涂料具备较强的耐高温性和防腐蚀性;(2)本发明应用于不同金属(如钢铁、铜、铝等金属)均有很好的防腐效果,可耐700~900℃的高温;(3)涂膜厚度为130~150μm,耐冲击性为50cm,经过90d耐久试验,涂层表面没有腐蚀现象,抗剪切强度为12~15mpa。

具体实施方式

实施例1

一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将0.5质量份高硅氧玻璃纤维切短至3mm,100℃下干燥0.5h,用丙酮清洁表面,然后用浓硫酸处理1.5h,用蒸馏水洗净后干燥备用,高硅氧玻璃纤维中氧化硅的含量为98%,浓硫酸的质量浓度为70%;

(2)将步骤(1)处理后的高硅氧玻璃纤维、5质量份聚苯胺、0.5质量份磷酸酯和30质量份水混合3h,过滤,用水洗涤至滤液中性,滤饼在烘箱烘干;

(3)称取10质量份硼酚醛树脂、15质量份有机硅树脂和5质量份环氧树脂混合均匀,加热并搅拌,加热温度为130℃,搅拌速率为400r/min,反应3h后冷却至室温备用;

(4)将步骤(2)烘干后滤饼放入砂磨罐中200r/min搅拌,搅拌0.5h,搅拌下加入步骤(3)冷却至室温的混合物混合均匀,最后加入1.5质量份己二胺,充分搅拌均匀熟化后加入10质量份环己酮和20质量份二甲苯搅拌均匀,完成整个制备过程。

本发明所述方法简单,制备的涂料具备较强的耐高温性和防腐蚀性,涂膜厚度为150μm,耐冲击性为50cm,经过90d耐久试验,涂层表面没有腐蚀现象,抗剪切强度为12mpa。可应用于不同金属(如钢铁、铜、铝等金属)均有很好的防腐效果,耐700℃的高温。

实施例2

一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将2质量份高硅氧玻璃纤维切短至5mm,120℃下干燥1h,用丙酮清洁表面,然后用浓硫酸处理2h,用蒸馏水洗净后干燥备用,高硅氧玻璃纤维中氧化硅的含量为96%,浓硫酸的质量浓度为65%;

(2)将步骤(1)处理后的高硅氧玻璃纤维、10质量份聚苯胺、1.5质量份磷酸酯和40质量份水混合5h,过滤,用水洗涤至滤液中性,滤饼在烘箱烘干;

(3)称取20质量份硼酚醛树脂、28质量份有机硅树脂和12质量份环氧树脂混合均匀,加热并搅拌,加热温度为150℃,搅拌速率为550r/min,反应4h后冷却至室温备用;

(4)将步骤(2)烘干后滤饼放入砂磨罐中280r/min搅拌,搅拌1h,搅拌下加入步骤(3)冷却至室温的混合物混合均匀,最后加入4质量份己二胺,充分搅拌均匀熟化后加入20质量份环己酮和40质量份二甲苯搅拌均匀,完成整个制备过程。

本发明所述方法简单,制备的涂料具备较强的耐高温性和防腐蚀性,涂膜厚度为140μm,耐冲击性为50cm,经过90d耐久试验,涂层表面没有腐蚀现象,抗剪切强度为14mpa。可应用于不同金属(如钢铁、铜、铝等金属)均有很好的防腐效果,耐800℃的高温。

实施例3

一种金属用耐高温防腐蚀涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将1.5质量份高硅氧玻璃纤维切短至4mm,110℃下干燥1h,用丙酮清洁表面,然后用浓硫酸处理1.5h,用蒸馏水洗净后干燥备用,高硅氧玻璃纤维中氧化硅的含量为98%,浓硫酸的质量浓度为70%;

(2)将步骤(1)处理后的高硅氧玻璃纤维、8质量份聚苯胺、1质量份磷酸酯和35质量份水混合4h,过滤,用水洗涤至滤液中性,滤饼在烘箱烘干;

(3)称取15质量份硼酚醛树脂、20质量份有机硅树脂和10质量份环氧树脂混合均匀,加热并搅拌,加热温度为140℃,搅拌速率为500r/min,反应3.5h后冷却至室温备用;

(4)将步骤(2)烘干后滤饼放入砂磨罐中260r/min搅拌,搅拌1h,搅拌下加入步骤(3)冷却至室温的混合物混合均匀,最后加入3质量份己二胺,充分搅拌均匀熟化后加入15质量份环己酮和35质量份二甲苯搅拌均匀,完成整个制备过程。

本发明所述方法简单,制备的涂料具备较强的耐高温性和防腐蚀性,涂膜厚度为130μm,耐冲击性为50cm,经过90d耐久试验,涂层表面没有腐蚀现象,抗剪切强度为15mpa。可应用于不同金属(如钢铁、铜、铝等金属)均有很好的防腐效果,耐900℃的高温。

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