自清洁超疏水型耐腐蚀涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐腐蚀涂料，特别是一种自清洁超疏水型耐腐蚀涂料。
【背景技术】
[0002] 耐腐蚀涂料不仅本身要能够承受有害物质的侵蚀，还要起到把有害物质和基底材 料隔离的功能。比如，在建筑领域，涂料要承受日晒雨淋，还要暴露在各种污染物中，不仅本 身必须不被破坏，而且要求将有腐蚀性的污染物和基底材料比如金属或墙壁隔离起来。再 比如，对于油气管道而言，管道的外表面通常是埋在土壤中的，面临着复杂的电化学环境； 而内表面则会接触石油、天然气中所含有的有害物质如水分、硫化物和氯化物等，因此内外 两个表面都需要相应的防腐措施。
[0003] 超疏水性通常通过粗糙的表面和低表面能来获得，在自然界中，荷叶和水稻叶片 就有这样的特性，其接触角可大于160°，滚动角可小于3°，这是自然演化的结果。将超疏 水性质和耐腐蚀能力结合，则会大幅增强涂料的应用价值，使其在多个领域发挥用途。我国 目前正处于大量建设各种基础设施的时期，因此有防污能力的超疏水型耐腐蚀涂料有广阔 的需求空间和发展潜力。
[0004]
【发明内容】
： 本发明的目的在于提供一种自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，它在现有耐腐蚀涂料的基础 上的改进使其同时具有良好的自清洁特性和耐腐蚀性能。
[0005] 一种自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于该涂料的组成及质量百分含量为： 乙烯基环氧树脂浆液： 20~40份 含氟甲基丙烯酸酯： 15~40份 疏水二氧化硅： 2~15份 钛白粉： 0.1~5份 流平剂： 0. 1~2份 消泡剂： 0. 1~2份 硅助剂： 0. 5~5份 引发剂： 1~5份； 以上各组成质量百分含量之和为100%。
[0006] 上述乙烯基环氧树脂浆液为市售的标准型双酚A环氧乙烯基酯、酚醛环氧乙烯基 酯、阻燃型环氧乙烯基酯、高交联密度型环氧乙烯基酯或PU改进型环氧乙烯基酯中的一种 或至少两种的混合物。
[0007] 上述含氟甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2, 2, 3, 3-四氟丙酯 或甲基丙烯酸-1H，1H，5H-全氟戊酯中的一种或至少两种的混合物。
[0008] 上述疏水二氧化硅的平均粒径为16纳米； 上述所述钛白粉为金红石型二氧化钛，800~1250目。
[0009] 上述所述硅助剂为反应型有机硅助剂2220。
[0010] 上述的引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化甲乙酮、过氧化异丙苯、 过氧苯甲酸叔丁酯、2-羟基-2-甲基苯丙酮或二苯基（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）氧化膦。
[0011] 本发明的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料的使用方法为：将上述除了引发剂之外的原 料添加到容器中，以线速度5~10米/秒高速分散45分钟~4小时，分散体系至均一无肉 眼可见固体颗粒。此时的混合物由于没有添加引发剂，因此可以经过长距离运输而不易变 质。上述混合物按照重量加入引发剂，搅拌15~30分钟，使引发剂完全溶解，得到的浆料 均匀涂布于需要覆盖的底物表面。所述高速分散优选使用盘式高速分散机。
[0012] 对于不同类型的引发剂，使用不同的聚合方式。当引发剂是热引发剂如过氧化二 苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化甲乙酮、过氧化异丙苯或过氧苯甲酸叔丁酯的时候，聚合方 式为：在70°C下烘烤1小时，然后升温至90°C，并在90°C下保持30分钟。冷却至室温，室温 下老化3天即可使用。当引发剂是光引发剂如2-羟基-2-甲基苯丙酮或二苯基（2, 4, 6-三 甲基苯甲酰基）氧化膦的时候，聚合方式为：阳光照射6小时，然后老化3天（有光无光均 可）即可使用。
[0013]本发明是由乙烯基环氧树脂和含氟甲基丙烯酸酯经自由基引发后形成的聚合物 为热固性聚合物。聚合物中含有疏水二氧化硅和硅助剂用来增加聚合物的疏水性，含氟甲 基丙烯酸酯使得表面能大幅度降低因此聚合物具有憎油性，但是增加疏水二氧化硅含量会 使涂料的流动性降低，增加硅助剂含量会增加成本，增加含氟甲基丙烯酸酯会使混合浆液 溶解性变差。
[0014]由于聚合物有着较高的疏水性能，对水的接触角较大，达到140°以上，而滚动角 小于20°，因此，雨滴落到表面后会迅速滚落，并且把表面的灰尘等污物也带走，因此在雨 水的冲刷下具有良好的自清洁能力。本发明的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料可以在金属表面 或者建筑物墙面提供防腐蚀性能，并且具有良好的自清洁能力的涂料。
【具体实施方式】
[0015]所用原材料的来源见表1。
【主权项】
1. 一种自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于该涂料的组成及质量百分含量为： 乙烯基环氧树脂浆液： 20~40份 含氟甲基丙烯酸酯： 15~40份 疏水二氧化硅： 2~15份 钛白粉： 0.1~5份 流平剂： 0. 1~2份 消泡剂： 0. 1~2份 硅助剂： 0. 5~5份 引发剂： 1~5份； 以上各组成质量百分含量之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于，所述乙烯基环氧 树脂浆液为市售的标准型双酚A环氧乙烯基酯、酚醛环氧乙烯基酯、阻燃型环氧乙烯基酯、 高交联密度型环氧乙烯基酯或PU改进型环氧乙烯基酯中的一种或至少两种的混合物。
3. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于所述含氟甲基丙烯 酸酯为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸-2, 2, 3, 3-四氟丙酯或甲基丙烯酸-1H，1H，5H-全 氟戊酯中的一种或至少两种的混合物。
4. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于所述疏水二氧化硅 的平均粒径为16纳米。
5. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于所述钛白粉为金红 石型二氧化钛，800~1250目。
6. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于所述硅助剂为反应 型有机硅助剂2220。
7. 根据权利要求1所述的自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其特征在于所述的引发剂为 过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化甲乙酮、过氧化异丙苯、过氧苯甲酸叔丁酯、2-羟 基-2-甲基苯丙酮或二苯基（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）氧化膦。
【专利摘要】本发明涉及一种自清洁超疏水型耐腐蚀涂料，其成分按照重量份数，包含乙烯基环氧树脂浆液20～40份、含氟甲基丙烯酸酯15～40份、疏水二氧化硅2～15份、钛白粉0.1～5份、流平剂0.1～2份、消泡剂0.1～2份、硅助剂0.5～5份和引发剂1～5份；单体经自由基引发剂引发聚合，形成热固性聚合物，具有优异的自清洁能力和耐受酸、碱、盐的能力。
【IPC分类】C09D7-12, C09D163-10, C09D5-08
【公开号】CN104817933
【申请号】CN201510206925
【发明人】郝健, 胡青阳, 张晓亮, 万文
【申请人】上海大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月28日