一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法与流程

文档序号:15205774发布日期:2018-08-21 08:35阅读:238来源:国知局

本发明涉及涂料领域,具体涉及一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法。



背景技术:

传统溶剂型防腐涂料存在孔隙率高、疏水性差、涂层强度较低等问题,传统涂料中掺杂纳米粒子是降低孔隙率、提高疏水性和改善涂层强度的一种常用方法。石墨烯是一种二维蜂窝状碳纳米材料,具有较大的比表面积、高致密性和化学惰性,对腐蚀介质具有较强的物理屏蔽性能,在有机涂料中掺杂石墨烯可以有效地提高涂料的耐腐蚀性能。然而,石墨烯在涂料中分散性低,容易发生团聚,产生点蚀坑,破坏涂层结构。为了提高石墨烯的分散性,本发明采用原位聚合法制备改性石墨烯水性环氧树脂涂料,以期提高复合涂料的防腐性能。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法,依照该工艺制备的涂料具有优良的耐热、防腐性能。

一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:

(1)石墨烯-聚吡咯复合物填料的制备:

向0.5-0.6份氧化石墨烯粉末中加入0.3-0.4份盐酸溶液,超声分散1-2h,再加入0.5-0.6份聚吡咯烷酮,继续超声分散1-2h后,置于冰水浴中,边滴加4-5份吡咯单体液体边磁力搅拌1-2h,再滴加过硫酸铵的盐酸溶液,磁力搅拌22-24h,静置10-12h,用丙酮、去离子水洗涤,制得氧化石墨烯-聚吡咯;

将所得氧化石墨烯-聚吡咯溶液超声1-2h,用氨水调节ph为10.5-11.5,加入4-5份水合肼,搅拌30-40min混匀,在124-126℃油浴中冷凝回流23-24h,抽滤,加入丙酮、去离子水离心洗涤,烘干得到石墨烯-聚吡咯复合物填料;

(2)硫酸钡表面的复合改性:

向2-3份硫酸钡中按固液比1:6-8加水制成悬浊液,在70-80℃恒温槽中搅拌,加入复合改性剂搅拌50-55min,趁热过滤,干燥、研磨、筛分得到改性硫酸钡;

(3)双层包覆改性碳酸钙:

将2-3份碳酸钙在120-122℃真空烘箱中干燥9-10h,加入0.01-0.02份硅烷偶联剂kh560、0.01-0.02份钛酸酯偶联剂102,在118-122℃条件下干法改性碳酸钙;

(4)滑石粉的改性处理:

将2-3份滑石粉在120-123℃热风烘箱中干燥3-4h,加入0.5-1份铝酸酯偶联剂,在114-116℃高速混合机中熔融共混15-20min,制得偶联改性滑石粉;

(5)耐热防腐涂料的制备:

a组分的制备:向25-30份水性环氧树脂中加25-30份去离子水混匀,超声分离1-2h,加入(1)、(2)、(3)、(4)中所得改性填料,混合球磨3-4h,再超声搅拌4-5h分散均匀;

将a、b组分混合,超声搅拌1-2h,加入0.1-0.2份乳化剂op、0.1-0.2份分散剂a-10、0.4-0.5份消泡剂hf-608、0.1-0.2份润湿剂hf-750,搅拌混匀,制得所述耐热防腐涂料。

其中,步骤(1)中盐酸溶液浓度为0.1mol/l;过硫酸铵的盐酸溶液为3-4份过硫酸铵溶解在0.3-0.4份盐酸溶液中。

步骤(2)中复合改性剂为0.04-0.05份棕榈酸钠、0.01-0.02份硬脂酸钠。

步骤(5)中向35-40份水性环氧固化剂中加25-30份去离子水混匀,超声搅拌1-2h,制得b组分。

本发明的反应机理如下:

用棕榈酸钠和硬脂酸钠对硫酸钡进行湿法表面改性,改性后硫酸钡疏水亲油,活化度高,且提高了耐热性;由于复合改性剂之间的交互作用,降低了各组分之间的分离程度,相容性增强,使其耐热性能增强;用硅烷偶联剂kh560和钛酸酯偶联剂102双层包覆法表面改性碳酸钙,改性后的碳酸钙可作为填料填充改性涂料,两者间的相容性好;用铝酸酯偶联剂对滑石粉进行表面处理,改性后提高了滑石粉的接触角和活化率,与涂料的连接性能好;防腐涂料由成膜物质和固化剂a、b两种不同组分混合搅拌制得,以石墨烯-聚吡咯复合物、复合改性硫酸钡、双层包覆改性碳酸钙、偶联改性滑石粉为填料,可制得耐热性能强、防腐性能高的涂料。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例

一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:

(1)石墨烯-聚吡咯复合物填料的制备:

向0.5kg氧化石墨烯粉末中加入0.3kg盐酸溶液,超声分散1h,再加入0.5kg聚吡咯烷酮,继续超声分散1h后,置于冰水浴中,边滴加4kg吡咯单体液体边磁力搅拌1h,再滴加过硫酸铵的盐酸溶液,磁力搅拌22h,静置10h,用丙酮、去离子水洗涤,制得氧化石墨烯-聚吡咯;

将所得氧化石墨烯-聚吡咯溶液超声1h,用氨水调节ph为10.5-11.5,加入4kg水合肼,搅拌40min混匀,在124-126℃油浴中冷凝回流24h,抽滤,加入丙酮、去离子水离心洗涤,烘干得到石墨烯-聚吡咯复合物填料;

(2)硫酸钡表面的复合改性:

向2kg硫酸钡中按固液比1:6加水制成悬浊液,在70-80℃恒温槽中搅拌,加入复合改性剂搅拌55min,趁热过滤,干燥、研磨、筛分得到改性硫酸钡;

(3)双层包覆改性碳酸钙:

将2kg碳酸钙在120-122℃真空烘箱中干燥9h,加入0.01kg硅烷偶联剂kh560、0.01kg钛酸酯偶联剂102,在118-122℃条件下干法改性碳酸钙;

(4)滑石粉的改性处理:

将2kg滑石粉在120-123℃热风烘箱中干燥3h,加入0.5kg铝酸酯偶联剂,在114-116℃高速混合机中熔融共混20min,制得偶联改性滑石粉;

(5)耐热防腐涂料的制备:

a组分的制备:向25kg水性环氧树脂中加25kg去离子水混匀,超声分离1h,加入(1)、(2)、(3)、(4)中所得改性填料,混合球磨3h,再超声搅拌4h分散均匀;

将a、b组分混合,超声搅拌1h,加入0.1kg乳化剂op、0.1kg分散剂a-10、0.4kg消泡剂hf-608、0.1kg润湿剂hf-750,搅拌混匀,制得所述耐热防腐涂料。

其中,步骤(1)中盐酸溶液浓度为0.1mol/l;过硫酸铵的盐酸溶液为3kg过硫酸铵溶解在0.3kg盐酸溶液中。

步骤(2)中复合改性剂为0.04kg棕榈酸钠、0.01kg硬脂酸钠。

步骤(5)中向35kg水性环氧固化剂中加25kg去离子水混匀,超声搅拌1h,制得b组分。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种混合填料改性的耐热防腐涂料的制备方法,其特征在于,将氧化石墨烯‑聚吡咯溶液超声,调节pH,加水合肼搅拌混匀,在油浴中冷凝回流,抽滤,加丙酮、去离子水离心洗涤,烘干得石墨烯‑聚吡咯复合物;将硫酸钡悬浊液在恒温槽中搅拌,加复合改性剂搅拌,趁热过滤,干燥、研磨、筛分得改性硫酸钡;将碳酸钙在真空烘箱中干燥,加偶联剂,加热干法改性碳酸钙;将滑石粉在热风烘箱中干燥,加铝酸酯偶联剂,高速熔融共混,制得偶联改性滑石粉;将水性环氧树脂与去离子水混匀,超声分离,加入改性填料,混合球磨,再超声搅拌分散均匀;将其与水性环氧固化剂混合,超声搅拌,加乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂,搅拌混匀得耐热防腐涂料。

技术研发人员:张庆
受保护的技术使用者:芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司
技术研发日:2018.04.28
技术公布日:2018.08.21
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