电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料技术，尤其是电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]由于现代战争中雷达侦察能昼夜在复杂的气候条件下远程、大范围、强穿透地发现打击目标，对各种军事装备和武器系统的生存条件造成严重的威胁，因此反雷达侦察的隐身性能就突显出重要性，各种雷达隐身涂料应运而生，将雷达隐身涂料涂覆在军事目标的表面形成雷达吸波涂层，能吸收绝大部分入射的电磁波，因而使军事目标设施装备具有防雷达侦察搜索的隐身功能。由于螺旋的特殊结构，就形成类似导电螺旋圈的效果，出现材料的磁极化，材料的磁极化会与入射电磁波进行耦合，从而产生吸波的效果。金属镍同时具有导电性和磁性，是一种理想的电磁屏蔽和吸波材料，螺旋藻的特殊的手性螺旋结构，一般单个藻体直径为范围为6?10 μ m，整体长度范围为200?300 μ m，其手性尺寸范围与微波和红外段的波长接近，理论上可以和入射电磁波相作用。再结合具有良好电磁特性的镍可望制备出具有吸波效果生物基吸波材料。常规的金属设备防腐蚀最有效的方法是在金属表面涂敷防腐涂层，隔绝腐蚀介质与金属基体。随着海洋经济和海洋产业进一步升级，要求涂层高防护性能、低资源消耗及环境生态友好等。因此，电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料不仅具有防腐隐身性能，而且具有环境生态友好性。
【发明内容】
[0003]本发明的所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料及其制备方法，该涂料不仅具有防腐隐身性能，而且具有环境生态友好性。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料，所述涂料由甲乙两种组分按照质量配比为1:1构成；
[0005]按质量份数计，甲组分包括以下组分:
[0006]水性环氧树脂80?120份；
[0007]消泡剂0.2?0.8份;
[0008]蒸饱水5?15份；
[0009]按质量份数计，乙组分包括以下组分:
[0010]水性环氧固化剂20?30份；
[0011 ] 消泡剂0.08?0.15份;
[0012]分散剂I?1.5份；
[0013]超细滑石粉20?30份；
[0014]磷酸锌15?30份；
[0015]铁红O?20份；
[0016]钛白粉15?30份；
[0017]螺旋藻负载镍吸波剂15?30份；
[0018]一种电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料，所述涂料由甲乙两种组分按照质量配比为1:1构成；
[0019]按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量:
[0020]水性环氧树脂100份；
[0021]消泡剂0.5份；
[0022]蒸馏水10份；
[0023]按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量:
[0024]水性环氧固化剂25份；
[0025]消泡剂0.1份；
[0026]分散剂1.2份；
[0027]超细滑石粉25份；
[0028]磷酸锌20份；
[0029]铁红10份；
[0030]钛白粉20份；
[0031 ] 螺旋藻负载镍吸波剂20份；
[0032]所述水性环氧树脂固含量为60%，环氧当量为730。
[0033]所述消泡剂为BYK-018。
[0034]所述分散剂为BYK-190。
[0035]所述水性环氧固化剂固含量为60%，胺氢当量为248。
[0036]所述螺旋藻负载镍吸波剂为具有螺旋结构的镀镍螺旋藻硅质壳体。
[0037]一种电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料的制备方法，包括以下步骤:
[0038](I)螺旋藻负载镍吸波剂制备:
[0039]A、按比例配好螺旋藻生长的培养基，倒入灭菌后的锥形瓶内，再加入藻种放入光照培养箱，光照12小时、避光12小时，温度37°C恒温状态培养2周过滤使用，用2.5%的戊二醛溶液将螺旋藻在4°C固定4小时，离心机分离出螺旋藻，离心机的转速为1000转/分，最后螺旋藻置于干燥箱干燥处理温度37°C ;
[0040]B、配置电镀液，称取2.88份NiCl2.6Η20、5.6份柠檬酸钠、3份(NH4)2SOjP 1.8份NaH2PO2,加去离子水搅拌至完全溶解，再加入一定量的KOH溶液调节pH值至9 ;加热镀液至75°C，加入干燥的螺旋藻进行电镀，反应一定时候后，将镀液离心取沉淀，用去离子水反复清洗沉淀，最后镀镍螺旋藻置于干燥箱干燥处理温度为37°C ;
[0041]C、将实验制得的镀镍螺旋藻在中温管式炉内进行热处理，工艺条件为:450°C下保温I小时。冷却后获得螺旋藻负载镍吸波剂。
[0042](2)按配方量的环氧树脂和消泡剂加入搅拌器中，在300转/分的速度搅拌下，再加入去离子水稀释，高速分散30分钟，得到甲组分；
[0043](3)按配方量将固化剂加入备料锅中，在1000转/分的速度下搅拌，加入消泡剂、分散剂、钛白粉、超细滑石粉、磷酸锌、铁红、螺旋藻负载镍吸波剂和适量的去离子水，在高速分散机上低速分散，然后高速分散。在高剪切力的作用下，砂磨分散直到细度小于10 μ m，得到乙组分；
[0044](4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:1，混合，均匀搅拌，熟化10分钟后即可使用。
[0045]本发明的有益效果是:本发明研制的电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料是以水性环氧树脂为基料，固化剂为水性环氧固化剂的环境友好性防腐隐身涂料，其特点是附着力强，金属表层除锈要求不高，具有高粘度，高固含量等特征，两次施工成膜厚度可达百微米，成本低，生产工艺简单。
[0046]漆膜中的铝镍含量高，在海洋环境中有效的起到了表面的电化学保护功能，特别适用于高温、高湿的海洋环境金属构件表面防腐。
[0047]漆膜中含有螺旋藻负载镍吸波剂，单个螺旋藻负载镍吸波剂微粒直径为范围为6?10 μ m，整体长度范围为200?300 μ m，其手性尺寸范围与微波和红外段的波长接近，对电磁波有良好的屏蔽和吸收作用，达到对金属基体的隐身。
[0048]采用本发明涂料漆膜厚度100 μ m以上，经加速腐蚀模拟试验耐中性盐雾时间:1000小时以上漆膜不变化。电磁参数测试显示，螺旋藻负载镍的介电常数变化不大，磁导率的变化较大磁损耗明显增强。
【具体实施方式】
:
[0049]为了使本发明的内容更容易本清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
[0050]实施例1
[0051]电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料，其由甲乙两种组分按照质量配比为1:1构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量:水性环氧树脂100份；消泡剂0.5份；蒸馏水10份。按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量:水性环氧固化剂25份；消泡剂0.1份；分散剂1.2份；超细滑石粉25份；磷酸锌20份；铁红10份；钛白粉20份；螺旋藻负载镍吸波剂20份。
[0052]电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料的制备方法，步骤包括:
[0053](I)螺旋藻负载镍吸波剂制备，I)按比例配好螺旋藻生长的培养基，倒入灭菌后的锥形瓶内，再加入藻种放入光照培养箱，光照12小时、避光12小时，温度37°C恒温状态培养2周过滤使用，用2.5 %的戊二醛溶液将螺旋藻在4°C固定4小时，离心机分离出螺旋藻，离心机的转速为1000转/分，最后螺旋藻置于干燥箱干燥处理温度37°C。2)配置电镀液，称取2.88份NiCl2.6Η20、5.6份柠檬酸钠、3份(NH4)2SO4和1.8份NaH 2Ρ02,加去离子水搅拌至完全溶解，再加入一定量的KOH溶液调节pH值至9 ;加热镀液至75°C，加入干燥的螺旋藻进行电镀，反应一定时候后，将镀液离心取沉淀，用去离子水反复清洗沉淀，最后镀镍螺旋藻置于干燥箱干燥处理温度为37°C。3)将实验制得的镀镍螺旋藻在中温管式炉内进行热处理，工艺条件为:450°C下保温I小时。冷却后获得螺旋藻负载镍吸波剂。
[0054](2)按配方量的环氧树脂和消泡剂加入搅拌器中，在300转/分的速度搅拌下，再加入去离子水稀释，高速分散30分钟，得到甲组分。
[0055](3)按配方量将固化剂加入备料锅中，在1000转/分的速度下搅拌，加入消泡剂、分散剂、钛白粉、超细滑石粉、磷酸锌、铁红、螺旋藻负载镍吸波剂和适量的去离子水，在高速分散机上低速分散，然后高速分散。在高剪切力的作用下，砂磨分散直到细度小于10 μ m，得到乙组分。
[0056](4)施工时需将所述甲组分、乙组分按配方量质量配比为1:1，混合，均匀搅拌，熟化10分钟后即可使用。
[0057]涂料漆膜测试结果:耐中性盐雾时间:1021小时。介电损耗:最大吸收峰在9.1GHz，反射率为-19.2dBo
[0058]实施例2
[0059]电镀法螺旋藻负载镍水性防腐隐身涂料，其由甲乙两种组分按照质量配比为1:1构成，按质量份数计，甲组分包括以下组分和含量:水性环氧树脂100份；消泡剂0.5份；蒸馏水10份。按质量份数计，乙组分包括以下组分和含量:水性环氧固化剂25份；消泡剂0.1份；分散剂1.2份；超细滑石粉25