本发明涉及涂料领域，且特别涉及一种节能耐高温封闭底漆及其制备方法。
背景技术：
耐高温涂料一般是指能长期承受200℃以上的温度，并能保持一定物理化学性能，使得被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。耐高温涂料一般是由耐高温聚合物、颜填料、溶剂和助剂组成，亦称之为耐热涂料。
目前市场上耐高温涂料主要为无机耐高温涂料和有机耐高温涂料两大类。其中，无机耐高温涂料主要有陶瓷涂料、硅酸盐类涂料、磷酸盐类涂料和富锌底漆等。有机耐高温涂料主要有氟树脂涂料、杂环聚合物涂料和有机硅耐高温涂料等。
同其他抗高温氧化腐蚀手段相比，耐高温防腐蚀涂料以其大面积施工工艺性能良好、成本低、效果显著等优点受到人们的青睐，广泛地应用于设备的高温部分，如高温蒸汽管道、热交换器、加热器、高温炉、石油裂解装置及军工设备等高温场所。但是，现有技术中的耐高温防腐蚀涂料存在耐高温性能与耐蚀性能不能同时得到提高的现状，这种现状严重阻碍了耐高温防腐蚀涂料的发展。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种节能耐高温封闭底漆，此节能耐高温封闭底漆具有较好的耐蚀性，无有机挥发物溢出环保节能，同时还具备优异的耐高温效能。
本发明的另一目的在于提供一种节能耐高温封闭底漆的制备方法，此节能耐高温封闭底漆的制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。同时，制备得到的封闭底漆具有较好的耐蚀性，无有机挥发物溢出环保节能，同时还具备优异的耐高温效能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种节能耐高温封闭底漆，其主要由以下重量份数计的原料制成：
10～42份的乙酸乙烯酯、10～42份的丙烯酸、200～250份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、3～8份的3～8份的铝粉以及1～3份的滑石粉、2～8份的助剂以及150～300份的锌粉。
本发明提出一种节能耐高温封闭底漆的制备方法，包括：
将按照重量份数计的2～8份的助剂溶解在200～250份的工业酒精中形成第一混合溶液；
将按照重量份数计的10～42份的丙烯酸、10～42份的乙酸乙烯酯以及0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液；
将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂；
将共聚树脂冷却后依次加入按照重量份数计的150～300份的锌粉、3～8份的铝粉以及1～3份的滑石粉并采用搅拌机搅拌均匀。
本发明实施例提供的一种节能耐高温封闭底漆及其制备方法的有益效果是：
提供节能耐高温封闭底漆通过乙酸乙烯酯、丙烯酸、工业酒精、丙烯酸正丁酯、铝粉、滑石粉、助剂以及锌粉制成。一方面，各原料价格便宜，共同作用制备得到的封闭底漆的量大，充分发挥了各原料的作用，具备一定的节能性。另一方面，由于底漆配方中的溶剂是工业酒精，工业酒精会在受热情况下剧烈挥发，有效地提高了其自身的环保性。同时，底漆配方中所使用的铝粉为片层结构，在高温环境下，增加了氧气传质的路径长度。并且，铝粉对热有辐射作用，它可以起到一定的隔热作用。并且随着铝粉可以在钢铁基材中扩散形成合金层。合金层的形成大大提高了涂层与基材的结合能力。不仅热、氧不易侵入。而且涂层的附着力与耐高温性能得到较大提升。此外，铝作为阴极与钢铁形成电化学电池，提高了钢铁的耐腐蚀性能。底漆配方中的滑石粉的线膨胀系数很大，但是体积膨胀系数很小。因此，滑石粉的添加可以改变涂料的线膨胀系数。提高涂料的室温交变性能和高温下的防裂性能。并且，该节能耐高温封闭底漆还含有大量的锌粉，锌粒子之间，锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，钢铁从而得到进一步地保护。
提供的节能耐高温封闭底漆的制备方法，简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。同时，制备得到的封闭底漆具有较好的耐蚀性，无有机挥发物溢出环保节能，同时还具备优异的耐高温效能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的节能耐高温封闭底漆及其制备方法进行具体说明。
一种节能耐高温封闭底漆，其主要由以下重量份数计的原料制成：
10～42份的乙酸乙烯酯、10～42份的丙烯酸、200～250份的工业酒精、0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯、3～8份的铝粉、1～3份的滑石粉、2～8份的助剂以及150～300份的锌粉。
具体地，乙酸乙烯酯是无色的液体，具有甜的醚味；微溶于水，溶于醇、丙酮、苯、氯仿。乙酸乙烯酯易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。极易受热、光或微量的过氧化物作用而聚合，含有抑制剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。主要用于生产聚乙烯醇树脂和合成纤维。其单体能共聚可生产多种用途粘合剂；还能与氯乙烯、丙烯腈、丁烯酸、丙烯酸、乙烯单体能共聚接枝、嵌段等制成不同性能的高分子合成材料。
具体地，丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶，是由从炼油厂得到的丙烯制备的。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。
具体地，工业酒精即工业上使用的酒精，也称变性酒精、工业火酒。工业酒精的纯度一般为95％和99％。主要有合成和酿造(玉米或木薯)两种方式生产，合成的一般成本低，甲醇含量高，所以价格便宜。在本配方中的作用主要是作为有机反应的溶剂。作为溶剂的酒精能在温度较高时，随之挥发，不会滞留在钢铁表面，造成腐蚀。同时，挥发的酒精也不会造成环境污染，非常环保。
具体地，丙烯酸正丁酯是无色液体，不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚。丙烯酸正丁酯主要用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂。主要用于制合成树脂、合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、胶粘剂等。也能提高聚合树脂的耐高温性能。
具体地，铝粉为片层结构，在高温环境下，增加了氧气传质的路径长度。并且，铝粉对热有辐射作用，它可以起到一定的隔热作用。并且随着铝粉可以在钢铁基材中扩散形成合金层。合金层的形成大大提高了涂层与基材的结合能力。不仅热、氧不易侵入。而且涂层的附着力与耐高温性能得到较大提升。此外，铝作为阴极与钢铁形成电化学电池，提高了钢铁的耐腐蚀性能。
具体地，滑石粉的线膨胀系数很大，但是体积膨胀系数很小。因此，滑石粉的添加可以改变涂料的线膨胀系数。提高涂料的室温交变性能和高温下的防裂性能。
具体地，助剂可以帮助提高节能耐高温封闭底漆的各种性能。
其中，助剂包括重量比为0.1:1:2～5的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯。过氧化苯甲酰的作用主要是用作乙烯系、苯乙烯系、丙烯酸系、乙酸乙烯系、氯乙烯系、甲基丙烯酸甲酯等树脂聚合时的引发剂。
作为优选的方案，助剂还包括与二甲基苯胺的质量比为1:1的硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的加入会显著提高涂膜在常温和高温下与基材的附着力。从而使得，涂层不易在高温状态下开裂，从而提高涂膜的耐高温性能。
具体地，锌粉中具有锌粒子，锌粒子之间，锌粒子与钢铁表面之间紧密接触，锌电位比铁更负，所以在电解质溶液中锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面不断得到电子，钢铁从而得到进一步地保护。
作为优选的方案，节能耐高温封闭底漆还包括1～3份的低熔点玻璃粉。低熔点玻璃粉可以提供优异的粘结性能，使得涂层在高温状态下不容易开裂，从而进一步地提高涂层的耐高温性能。
具体地，低熔点玻璃粉包括铅玻璃粉、硼玻璃粉、磷酸盐玻璃粉中的一种或多种。
作为优选的方案，节能耐高温封闭底漆还包括0.1～0.3份的消泡剂。消泡剂，也称消沫剂，是在加工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的添加剂。
具体地，消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚以及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
一种节能耐高温封闭底漆的制备方法，包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的2～8份的助剂溶解在200～250份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的10～42份的丙烯酸、10～42份的乙酸乙烯酯以及0.1～0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为60～70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的150～300份的锌粉、3～8份的铝粉以及1～3份的滑石粉并采用搅拌机搅拌均匀。
作为优选的方案，节能耐高温封闭底漆的制备方法还包括在将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的150～300份的锌粉并采用搅拌机搅拌均匀后加入氨水调节ph至7～8。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，通过以下的节能耐高温封闭底漆的制备方法制备而得到，此方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的2份的重量比为0.1:1:2的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺以及邻苯二甲酸二甲酯溶解在200份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的10份的丙烯酸、10份的乙酸乙烯酯以及0.1份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为60℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的150份的锌粉、3份的铝粉以及1份的滑石粉并采用搅拌机搅拌均匀。
实施例2
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐高温底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的5份的重量比为0.1:1:2.5:1的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺、邻苯二甲酸二甲酯以及硅烷偶联剂溶解在210份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的22份的丙烯酸、25份的乙酸乙烯酯以及0.2份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为65℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的220份的锌粉以及、8份的铝粉以及3份的滑石粉并采用搅拌机搅拌均匀。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节ph至7。
实施例3
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐高温底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的6份的重量比为0.1:1:2:1的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺、邻苯二甲酸二甲酯以及硅烷偶联剂溶解在220份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的33份的丙烯酸、33份的乙酸乙烯酯以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为65℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的240份的锌粉、8份的铝粉、3份的滑石粉、1份的铅玻璃粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.1份的乳化硅油。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节ph至7.5。
实施例4
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐高温底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的6份的重量比为0.1:1:3:1的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺、邻苯二甲酸二甲酯以及硅烷偶联剂溶解在230份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的39份的丙烯酸、39份的乙酸乙烯酯、0.6的tio2以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的260份的锌粉、5份的铝粉、3份的滑石粉、0.8份的fe2o3以及2份的硼玻璃粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.2份的高碳醇脂肪酸酯复合物。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节ph至8。
实施例5
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐高温底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的7份的重量比为0.1:1:2:1的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺、邻苯二甲酸二甲酯以及硅烷偶联剂溶解在240份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的40份的丙烯酸、40份的乙酸乙烯酯、0.1的sio2以及0.1份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的300份的锌粉、4份的铝粉、2份的滑石粉、0.5份的cuo以及3份的硼玻璃粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.3份的聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节ph至8。
实施例6
本实施例提供了一种节能耐高温封闭底漆，其制备方法与实施例1提供的节能耐高温底漆的制备方法的区别在于，本方法包括以下步骤：
首先，将按照重量份数计的8份的重量比为0.1:1:5:1的过氧化苯甲酰、二甲基苯胺、邻苯二甲酸二甲酯以及硅烷偶联剂溶解在250份的工业酒精中形成第一混合溶液。
其次，将按照重量份数计的42份的丙烯酸、42份的乙酸乙烯酯、0.5的a2o3以及0.3份的丙烯酸正丁酯加入第一混合溶液中混合均匀形成第二混合溶液。
然后，将第二混合溶液倒入反应釜并加热制得共聚树脂，并且加热温度为70℃。
再然后，将共聚树脂冷却后加入按照重量份数计的300份的锌粉、3份的铝粉、1份的滑石粉、0.2份的fe2o3以及3份的磷酸盐玻璃粉并采用搅拌机搅拌均匀，同时在搅拌过程中滴入按照重量份数计的0.3份的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
接着，将搅拌后的共聚树脂加入氨水调节ph至7。
对比例1
市售的节能耐高温封闭底漆
实验例1
将实施例1至6提供的节能耐高温封闭底漆与对比例1提供的市售的节能耐高温封闭底漆在相同情况下取相同的量涂覆于钢片表面。并且将此钢片放置于180℃的环境下进行恒温固化。随后将固化后的钢片置入高温马福炉中，以10℃/min的速度升温至650℃，并在此温度下恒温10h后计算涂料的质量损失率，结果如下表。
表1.涂料的质量损失率
根据表1显示的数据可知，本发明的实施例1至6提供的节能耐高温封闭底漆的耐高温性能远远高于市售的节能耐高温封闭底漆。
综上所述，本发明的实施例提供的节能耐高温封闭底漆节能具有较好的耐蚀性，无有机挥发物溢出环保节能，同时还具备优异的耐高温效能。提供的节能耐高温封闭底漆的制备方法，此节能耐高温封闭底漆的制备方法简单便捷，可操作性强，具有较大的工业化推广价值。同时，制备得到的封闭底漆具有较好的耐蚀性，无有机挥发物溢出环保节能，同时还具备优异的耐高温效能。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。