本发明属于涂料
技术领域：
，更具体地，本发明涉及一种耐超高温隔热防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
：采用涂层技术对金属构件的超高温防护具有重要意义，常用的涂层有难熔金属及合金、难熔陶瓷材料、难熔碳化物、难熔硼化物和c/c复合材料等，但这些涂层技术的缺点是制备工艺复杂，对于大型、结构复杂的零部件施工困难。无机涂料耐高温性能优越，可达1000℃以上，但存在易开裂等缺点。以水性富锌涂料为代表的无机涂料由于涂层中的成膜树脂通常采用苯丙乳液，使用温度不超过500℃，且同时存在着耐候性、耐水性差，容易着火以及防腐、防霉、耐酸碱性能差等缺点。因此，非常需要通过配方的改进，得到综合性能好的新型耐超高温隔热防腐涂料。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种耐超高温隔热防腐涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：硅酸钾5-15份氯化锌5-10份三聚磷酸铝粉1-3份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚5-10份kh-5605-9份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物5-10份碳化硅1-3份去离子水15-25份二甲基亚砜1-5份。优选地，所述的耐超高温隔热防腐涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：硅酸钾6-8份氯化锌6-8份三聚磷酸铝粉1-2份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚7-9份kh-5606-8份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物6-9份碳化硅1-2份去离子水17-20份二甲基亚砜2-3份。更优选地，所述的耐超高温隔热防腐涂料，以重量份计，其制备原料包含以下组分：硅酸钾7份氯化锌7份三聚磷酸铝粉2份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8份kh-5607份聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8份碳化硅2份去离子水19份二甲基亚砜2份。在一种实施方式中，所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入n-甲基咪唑0.0025mol以及n-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10ml的二甲基亚砜以及10ml的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（5）制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10ml的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（6）制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、步骤（5）得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2ml以及n,n-二甲基甲酰胺50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。在一种优选地实施方式中，所述的耐超高温隔热防腐涂料，以重量份计，其制备原料还包含以下组分：5-氨基-2-巯基苯并咪唑1-3份4-(咪唑-1-基)苯胺1-3份；优选地，所述的耐超高温隔热防腐涂料，以重量份计，其制备原料还包含以下组分：5-氨基-2-巯基苯并咪唑2份4-(咪唑-1-基)苯胺2份。本发明的另一方面提供一种耐超高温隔热防腐涂料的制备方法，包括：将所述的物料成分加入搅拌机内充分混合1-100分钟后，出料得到。在一种实施方式中，所述充分混合的时间为18分钟。在一种实施方式中，所述搅拌机的搅拌速率为10~1000转/分；优选地，所述搅拌机的搅拌速率为300转/分。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、通过单一物质的加入（即聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的加入）既可以提供优异的耐候性，较高的强度、良好的阻燃性能以及优异的抗菌性能，而且又可以起到增塑作用防止体系过脆，还可以大大减少工艺步骤，从而提供了本发明的有益技术效果。2、5-氨基-2-巯基苯并咪唑以及4-(咪唑-1-基)苯胺的加入可以提高体系的刚性并通过与磺酸基的离子交联提高体系的交联密度，进一步，增强涂料的强度和耐水性能，从而提供了本发明的有益技术效果。具体实施方式原料:三聚磷酸铝粉（平均粒径400目）购自广州冉阳化工科技有限公司。碳化硅（平均粒径1000目）上海上磨磨料磨具有限公司。购自3，3’-二氨基联苯胺购自cti，并且直接使用，无需进一步纯化。苯丙乳液购自汉高，牌号为1863。环氧硅烷偶联剂kh-560购自国药集团化学试剂有限公司。1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐按照专利cn101270111b公开的方法制备。其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。实施例1将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8克、碳化硅2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分；所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入n-甲基咪唑0.0025mol以及n-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10ml的二甲基亚砜以及10ml的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（5）制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10ml的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（6）制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、步骤（5）得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2ml以及n,n-二甲基甲酰胺50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。实施例2将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8克、碳化硅2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分；所述聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入n-甲基咪唑0.0025mol以及n-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10ml的二甲基亚砜以及10ml的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（5）制备聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、步骤（4）得到的聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2ml以及n,n-二甲基甲酰胺50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到聚季铵盐改性聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。实施例3将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8克、碳化硅2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分；所述磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备氨基封端聚醚胺在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（2）制备超支化聚吡咙在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（3）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10ml的二甲基亚砜以及10ml的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（4）制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10ml的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。实施例4将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、聚醚胺4克、超支化聚吡咙共聚物4克、碳化硅2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分；所述聚醚胺的制备方法为：在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；所述超支化聚吡咙的制备方法为：在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙。实施例5将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、苯丙乳液15克、碳化硅2克、去离子水19克以及二甲基亚砜2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分。实施例6将硅酸钾7克、氯化锌7克、三聚磷酸铝粉2克、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚8克、kh-5607克、聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物8克、碳化硅2克、去离子水19克、二甲基亚砜2克、5-氨基-2-巯基苯并咪唑2克以及4-(咪唑-1-基)苯胺2克加入搅拌机内充分混合18分钟后，出料得到，搅拌速率为300转/分；所述聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物的制备方法为：（1）制备聚季铵盐在1000ml干燥的三颈瓶中，加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶剂二甲基亚砜80ml，50℃下反应5小时后，再加入n-甲基咪唑0.0025mol以及n-甲基吗啉0.0025mol，50℃下反应5小时后，减压蒸馏去除溶剂得到聚季铵盐；（2）制备氨基封端聚醚胺在1000ml干燥的三颈瓶中，依次加入95克的环氧树脂e51、0.26mol的苄胺和700克二甲基亚砜，通氮气保护并磁力搅拌；室温搅拌1h后，升温95℃反应6h,反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml去离子水中，得到大量固体沉淀；用去离子水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，得到氨基封端聚醚胺；（3）制备超支化聚吡咙在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入0.01摩尔的1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐和25ml间甲酚，在氮气保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.006摩尔的3，3’-二氨基联苯胺，在室温下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得萘酐封端超支化聚吡咙；（4）制备聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡咙、10ml的二甲基亚砜以及10ml的间甲酚，在氮气保护下搅拌60min后，加热至80℃，反应4h，再在185℃下，反应10h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小时，即得聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（5）制备磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml干燥的三颈瓶中，依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物以及10ml的质量分数98%的浓硫酸，在氮气保护下，40℃下搅拌180min后，倒入冰水中，用冰水反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时即得磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物；（6）制备聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物在100ml三颈瓶中，加入步骤（1）得到的聚季铵盐0.2克、步骤（5）得到的磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物0.5克、己二胺0.2克、氢氧化钠0.05克、去离子水2ml以及n,n-二甲基甲酰胺50ml，室温下搅拌均匀后；在60℃下反应10小时后，降至室温，并迅速倒入2000ml甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥24小时，得到聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物。测试方法将实施例1-6所得涂料涂覆在船舶上，并测试性能，测试结果见表1。表1测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6表干时间/h1.52.71.213.94.81.1附着力1级1级1级4级2级1级耐冲击力/cm90599593699耐盐雾性（划×h)166613331721195561912耐盐水性（3.5%nacl,天）172110193889215外观平整平整平整不平整平整平整耐摩性能/次数177311881954278232108耐火极限/h6.24.56.90.82.97.7抗菌率/%999300099最高使用温度/℃852732869326443993以上数据可以看出，与不使用聚季铵盐改性磺化聚醚胺-超支化聚吡咙共聚物、5-氨基-2-巯基苯并咪唑以及4-(咪唑-1-基)苯胺的涂料相比，本发明的涂料具有明显更好的性能，因此提供了本发明的有益技术效果。当前第1页12