一种高强度防腐蚀阻燃涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高强度防腐蚀阻燃涂料。
【背景技术】
[0002]工业技术的不断发展伴随着金属材料的广泛使用，而金属及其构件的腐蚀问题因其产生的经济损失和安全性能缺失，已经越来越受到人们的重视，目前涂料作为一种重要的防腐手段，其施工简便、经济适用、不受设备面积、形状的约束，所以发展十分迅速，各种防腐涂料层出不穷。而聚苯并噁嗪作为一种新型的防腐涂料材料，具有良好的防腐蚀性能和成膜性能，能够有效屏蔽水、氧与金属基体接触，从而达到良好的防腐蚀效果，然而，目前聚苯并噁嗪作为防腐蚀涂料的研宄较为单一，不能发挥其最大效用，而且聚苯并噁嗪作为涂料成膜后，强度不好、阻燃性能不好，不能满足现代工业的需求，因而研发一种高性能的聚苯并噁嗪类防腐涂料具有重要的科学意义和商业价值。
【发明内容】
[0003]基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高强度防腐蚀阻燃涂料，强度高、防腐蚀性能好，且具备良好的阻燃性能。
[0004]本发明提出的一种高强度防腐蚀阻燃涂料，其原料按重量份包括:ABS树脂43-46份，复合聚苯并噁嗪材料44-48份，羧基丁腈橡胶12-15份，纳米海泡石粉14-17份，凹凸棒土 3-6份，纳米氢氧化镁8-11份，微胶囊红磷7-10份，六偏磷酸钠5-8份，硅烷偶联剂WD-60
2.2-2.6份，平流剂1.3-1.6份，固化剂1.1-1.4份，消泡剂1.2-1.5份，增韧剂3.3-3.6份，颜料1.5-1.8份，有机溶剂48-52份。
[0005]优选地，ABS树脂、复合聚苯并噁嗪材料、羧基丁腈橡胶的重量比为44-45:46-47:
13-14。
[0006]优选地，有机溶剂为乙二醇丁醚和三乙醇胺按体积比为4-5:1-2组成。
[0007]优选地，其原料按重量份包括:ABS树脂44-45份，复合聚苯并噁嗪材料46_47份，羧基丁腈橡胶13-14份，纳米海泡石粉15-16份，凹凸棒土 4-5份，纳米氢氧化镁9_10份，微胶囊红磷8-9份，六偏磷酸钠6-7份，硅烷偶联剂WD-60 2.4-2.5份，平流剂1.4-1.5份，固化剂1.2-1.3份，消泡剂1.3-1.4份，增韧剂3.4-3.5份，颜料1.6-1.7份，有机溶剂49-51份。
[0008]优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，将茶多酚、甲醛、三乙烯四胺混合后升温并保温得到物料A，再加入无水乙醚进行超声分散得到物料B，再添加氢氧化钾溶液搅拌均匀后，滴加盐酸至中性，陈化、干燥得到物料D，将物料D与硫酸/硝酸混合溶液混合后升温并保温得到溶液E，再添加去离子水后，进行陈化、干燥，然后与多壁碳纳米管、八甲基环四硅氧烷、纳米二氧化硅、N, N-二甲基甲酰胺、丁基缩水甘油醚超声分散均匀后，在油浴环境中保温，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。
[0009]优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将22-25份茶多酚、13-16份甲醛、17-19份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至125-130°C，保温22-26min后得到物料A ;将物料A、160-180份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为0.5-1.2h，第一次超声分散的频率为32-36KHZ，第一次超声分散的功率为1100-1400W ;向含有溶液B的第二反应容器加入15-20份浓度为12-16wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀后，再加入浓度为20-24wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化2-4h，干燥得到物料D ;将物料D和90-98份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器搅拌均匀，升温至120-128°C，保温1.2-1.8h得到溶液E ;将溶液E倒入1200-1500份去离子水中，陈化3-5h后，干燥得到物料F ;将物料F、4-7份多壁碳纳米管、5-8份八甲基环四硅氧烷、5-8份纳米二氧化硅、12-16份N，N-二甲基甲酰胺、22-25份丁基缩水甘油醚放入第四反应容器，第二次超声分散l_2h，第二次超声分散的频率为24-28KHZ，第二次超声分散的功率为1600-1800W，将第四反应容器及其内容物放入温度为120-130°C的油浴中保温5-8h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料，其中硫酸/硝酸混合溶液是95-98wt%的硫酸溶液和42-45wt%的硝酸溶液按照3.2-3.5:1-1.3的体积比配制的。
[0010]优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将23-24份茶多酚、
14-15份甲醛、17.5-18份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至126-128°C，保温24-25min后得到物料A ;将物料A、168-172份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为0.8-lh，第一次超声分散的频率为33-34KHZ，第一次超声分散的功率为1200-1300W ;向含有溶液B的第二反应容器加入16-18份浓度为13-15wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀后，再加入浓度为22-23wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化2.5-3h，干燥得到物料D ;将物料D和94-96份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器搅拌均匀，升温至125-126°C，保温1.4-1.6h得到溶液E ;将溶液E倒入1280-1400份去离子水中，陈化3.5-4h后，干燥得到物料F ;将物料F、5-6份碳纳米管、6_7份八甲基环四硅氧烷、6-7份纳米二氧化硅、13-15份N，N- 二甲基甲酰胺、23-24份丁基缩水甘油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1.2-1.5h，第二次超声分散的频率为25-26KHZ，第二次超声分散的功率为1650-1700W，将第四反应容器及其内容物放入温度为124-128°C的油浴中保温6-7h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料，其中硫酸/硝酸混合溶液是96-97wt%的硫酸溶液和43-44wt%的硝酸溶液按照3.3-3.4:1.1-1.2的体积比配制的。
[0011]本发明以ABS树脂、复合聚苯并噁嗪材料、羧基丁腈橡胶作为成膜物质，大大提高了本发明的强度、防腐蚀性能和阻燃性能，并使本发明具备较快的固化速度和较好的流平性，其中复合聚苯并噁嗪材料是由苯并噁嗪单体聚合成聚苯并噁嗪后，与多壁碳纳米管、八甲基环四硅氧烷、纳米二氧化硅发生复合反应生成的，聚苯并噁嗪是一种高性能类酚醛树月旨，其表面能、吸水量极低，且机械性能、疏水性能、物理化学稳定性优良，具有较高的成膜密度，能够有效防止水、氧的渗透，避免与涂覆本发明的金属基体接触水、氧发生腐蚀，而加入的纳米二氧化硅与聚苯并噁嗪通过共价键牢固地连接，通过在本发明与涂覆本发明的金属基体界面形成铁一硅酸盐复合层，大幅提高本发明阻碍水、氧渗透的能力，极大地提高了本发明的防腐蚀性能，添加的八甲基环四硅氧烷能够在本发明的制备过程中形成“-S1-OH”键，并与涂覆本发明的金属基体界面形成具有极高键能、牢固的“Fe-0-Si”共价键，从而大幅提高本发明对基体的附着力，而多壁碳纳米管通过与茶多酚上的酚基接合，均匀、牢固地融入于本发明之中，多壁碳纳米管本身物理机械性能极强，从而能够在本发明受到外力作用时，将所受作用力分散到多壁碳纳米管之上，从而极大提高了本发明的物理机械性能、强度和耐磨性能；而纳米海泡石粉、凹凸棒土、纳米氢氧化镁的添加，则进一步提高了本发明的强度；而纳米氢氧化镁能与微胶囊红磷、六偏磷酸钠构成阻燃体系，大幅提高本发明的阻燃性能，其中微胶囊红磷、六偏磷酸钠作为磷系阻燃剂，大大提高了本发明的氧指数，提高本发明的阻燃性能，纳米氢氧化镁在燃烧的过程中可分解为氧化镁和水，氧化镁与六偏磷酸钠配合，进一步提高本发明的耐高温阻燃性能，而分解产生的水抑制燃烧过程中的烟雾形成，也大大提高了本发明的阻燃性能。
【具体实施方式】
[0012]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013]实施例1
本发明提出的一种高强度防腐蚀阻燃涂料，其原料按重量份包括:ABS树脂46份，复合聚苯并噁嗪材料44份，羧基丁腈橡胶15份，纳米海泡石粉14份，凹凸棒土 6份，纳米氢氧化镁8份，微胶囊红磷10份，六偏磷酸钠5份，硅烷偶联剂WD-60 2.6份，平流剂1.3份，固化剂1.4份，消泡剂1.2份，增韧剂3.6份，颜料1.5份，有机溶剂52份；其中有机溶剂为乙二醇丁醚和三乙醇胺按体积比为4:2组成。
[0014]复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将25份茶多酚、13份甲醛、19份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至125°C，保温26min后得到物料A ;将物料A、160份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.2h，第一次超声分散的频率为32KHz，第一次超声分散的功率为1400W ;向含有溶液B的第二反应容器加入15份浓度为16wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀后，再加入浓度为24wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化2h，干燥得到物料D ;将物料D和98份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器搅拌均匀，升温至120°C，保温1.8h得到溶液E ;将溶液E倒入1200份去离子水中，陈化5h后，干燥得到物料F ;将物料F、4份多壁碳纳米管、8份八甲基环四硅氧烷、5份纳米二氧化硅、16份N，N-二甲基甲酰胺、22份丁基缩水甘油醚放入第四反应容器，第二次超声分散2h，第二次超声分散的频率为24KHz，第二次超声分散的功率为1800W，将第四反应容器及其内容物放入温度为120°C的油浴中保温8h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料；其中硫酸/硝酸混合溶液是95wt%的硫酸溶液和45wt%的硝酸溶液按照3.2:1的体积比配制的。
[0015]实施例2
本发明提出的一种高强度防腐蚀阻燃涂料，其原料按重量份包括:ABS树脂43份，复合聚苯并噁嗪材料48份，羧基丁腈橡胶12份，纳米海泡石粉17份，凹凸棒土 36份，纳米氢氧化镁11份，微胶囊红磷7份，六偏磷酸钠8份，硅烷偶联剂WD-60 2.2份，平流剂1.6份，固化剂1.1份，消泡剂1.5份，增韧剂3.3份，颜料1.8份，有机溶剂48份；其中有机溶剂为乙二醇丁醚和三乙醇胺按体积比为5:1组成。
[0016]复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将22份茶多酚、16份甲醛、17份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至130°C，保温22min后得到物料A ;将物料A、180份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为0.5h，第一次超声分散的频率为36KHz，第一次超声分散的功率为1100W ;向含有溶液B的第二反应容器加入20份浓度为12wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀后，再加入浓度为20wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化4h，干燥得到物料D ;将物料D和90份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容