纳米粒子复合型防腐涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种纳米粒子复合型防腐涂料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 由于钢结构在工程建筑及工业生产中的使用都十分普遍，为保证房屋、管道、路 灯、桥梁等处于户外的钢结构设施能够保持数十年以上的使用寿命，通常每隔2~5年就必 须对这些钢结构表面进行油漆处理。目前使用的防腐手段主要是富锌漆或普通醇酸油漆、 环氧油漆等，这些涂料一般只能维持273年，由于防腐性能较差、耐久性低等缺陷，在很 多环境下已经越来越无法满足人们的需要；而传统的红丹防锈涂料（能维持3~4年），由 于有毒污染环境危害人体健康而被很多地区禁止使用；虽然已经存在寿命可达8~10年的 高质量的进口防腐涂料，但价格一般在400元/kg以上，成本太高。就现在的科学技术存 量而言从钢结构本身着手来解决腐烛问题很不现实，一般不锈钢的造价昂贵，价格为同规 格普通优质钢材的几倍到十几倍，而且使用寿命有限。其他的耐腐蚀性材料则主要存在强 度不够，使用寿命有限，经济性差等一系列问题，而采用涂料涂装防止金属腐蚀是应用最 广泛、最有效、最经济的手段。所以，研制使用寿命长、价格低廉、安全无毒、施工方便、适用 范围广的新型钢构防腐涂料十分必要。而且此项研宄有利于绿色经济和循环经济的发展， 符合可持续发展的要求与时代发展的方向。
[0003] 我国的防腐烛涂料研宄起步较晚但发展很快，从20世纪70年代中期开始的钢结 构防腐涂料的研宄，主要在传统的常用的防腐烛涂料的基础上开发出了许多性能不错的 新型防腐烛涂料，其中有些品种在性能指标上大有赶超国外的问种涂料之势。随着科学发 展观的深入以及环保意识的增强，近年来我国的涂料研宄开发也在向经济、环保、节能、无 害的方向发展，这国际涂料行业的发展的大势所趋，在冶金、石化等行业中，长效防腐涂 料以其较为优异的耐腐烛性能、长时间的使用寿命以及施工方便等优点，得到更加深入的 研宄和更加广泛的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是要提供一种纳米粒子复合型防腐涂料及其制备方法，纳米尺度的 材料可以使涂料表面活性中心增多，表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结 合，大大增加涂层的刚性和强度，从而改进涂层的耐划伤性；可以增加底漆与基材的附着 力，提高机械强度；涂料涂覆后更加致密，不易剥离，耐腐蚀性增强。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种纳米粒子复合型防腐涂料，组分及各组分的质量份数如下：聚丁烯20~30份，马来 酸酐2~8份，丙烯酸酯树脂3~5份，过氧化二苯甲酰0.2~0.6份，季戊四醇2~4份，纳米 二氧化硅5~10份，纳米二氧化钛1~4份，十二烷基苯磺酸钠0. 35~0. 88份，氨基硅油1~5 份，二乙烯三胺2~6份，聚苯乙烯磺酸3~5份，羧乙基纤维素1~5份，顺丁烯二酸酐5~10 份，阻燃剂1~3份，防火短纤维1~3份，发泡剂2~5份，增强剂0. 8~2. 5份。
[0006] 所述发泡剂为碳酸胺或者三聚氰胺。
[0007] 所述阻燃剂为氢氧化镁或者硼酸锌。
[0008] 所述增强剂为酚醛纤维或者玻璃纤维。
[0009] 所述的一种纳米粒子复合型防腐涂料，组分及各组分的质量份数如下：聚丁烯25 份，马来酸酐5份，丙烯酸酯树脂4份，过氧化二苯甲酰0.4份，季戊四醇3份，纳米二氧化 硅7. 5份，纳米二氧化钛2. 5份，十二烷基苯磺酸钠0.55份，氨基硅油3份，二乙烯三胺4 份，聚苯乙烯磺酸4份，羧乙基纤维素3份，顺丁烯二酸酐7. 5份，阻燃剂2份，防火短纤维 12份，发泡剂3. 5份，增强剂1.8份。
[0010] 所述的一种纳米粒子复合型防腐涂料的制备方法，包括如下步骤： 1) 将聚丁烯、马来酸酐、丙烯酸酯树脂、过氧化二苯甲酰和季戊四醇加入反应器中，搅 拌升温至120~160°C ; 2) 向步骤1)反应器中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛搅拌5~8h，升温至 150~180°C，保温 3~5h ; 3) 向步骤2)反应器中加入剩余组分，搅拌分散得纳米粒子复合型防腐涂料。
[0011] 步骤1)中升温至140 °C。
[0012] 步骤2)中升温至170 °C，搅拌4h。
[0013] 有益效果：本发明提供一种纳米粒子复合型防腐涂料及其制备方法，纳米尺度的 材料可以使涂料表面活性中心增多，表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结 合，大大增加涂层的刚性和强度，从而改进涂层的耐划伤性；可以增加底漆与基材的附着 力，提高机械强度；涂料涂覆后更加致密，不易剥离，耐腐蚀性增强。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 一种纳米粒子复合型防腐涂料，组分及各组分的质量份数如下：聚丁烯20份，马来酸 酐2份，丙烯酸酯树脂3份，过氧化二苯甲酰0.2份，季戊四醇2份，纳米二氧化硅5份，纳 米二氧化钛1份，十二烷基苯磺酸钠0.35份，氨基硅油1份，二乙烯三胺2份，聚苯乙烯磺 酸3份，羧乙基纤维素1份，顺丁烯二酸酐5份，阻燃剂氢氧化镁1份，防火短纤维1份， 发泡剂三聚氰胺2份，增强剂玻璃纤维0. 8份。
[0015] 制备方法，包括如下步骤： 1) 将聚丁烯、马来酸酐、丙烯酸酯树脂、过氧化二苯甲酰和季戊四醇加入反应器中，搅 拌升温至140°c ; 2) 向步骤1)反应器中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛搅拌7h，升温至170°C，保温 4h ； 3) 向步骤2)反应器中加入剩余组分，搅拌分散得纳米粒子复合型防腐涂料。
[0016] 实施例2 一种纳米粒子复合型防腐涂料，组分及各组分的质量份数如下：聚丁烯30份，马来酸 酐8份，丙烯酸酯树脂5份，过氧化二苯甲酰0. 6份，季戊四醇4份，纳米二氧化硅10份，纳 米二氧化钛4份，十二烷基苯磺酸钠0. 88份，氨基硅油5份，二乙烯三胺6份，聚苯乙烯磺 酸5份，羧乙基纤维素5份，顺丁烯二酸酐10份，阻燃剂氢氧化镁3份，防火短纤维3份， 发泡剂三聚氰胺5份，增强剂玻璃纤维2. 5份。
[0017] 制备方法，包括如下步骤： 1) 将聚丁烯、马来酸酐、丙烯酸酯树脂、过氧化二苯甲酰和季戊四醇加入反应器中，搅 拌升温至140°c ; 2) 向步骤1)反应器中加入纳米二氧化硅和纳米二氧化钛搅拌6h，升温至170°C，保温 4h ； 3) 向步骤2)反应器中加入剩余组分，搅拌分散得纳米粒子复合型防腐涂料。
[0018] 实施例3: 一种纳米粒子复合型防腐涂料，组分及各组分的质量份数如下：聚丁烯22份，马来酸 酐3份，丙烯酸酯树脂4份，过氧化二苯甲酰0. 3份，季戊四醇2. 5份，纳米二氧化硅6份， 纳米二氧化钛2份，十二烷基苯磺酸钠0.45份，氨基硅油2份，二乙烯三胺3份，聚苯乙 烯磺酸4份，羧乙基纤维素2份，顺丁烯二酸酐6份，