一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料及其制备方法与流程

文档序号:17983705发布日期:2019-06-22 00:16阅读:131来源:国知局
本发明涉及防腐涂料
技术领域
,具体涉及一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料的制备方法。
背景技术
:在海洋环境、酸雨大气、工业大气和潮湿富氧的矿井环境等恶劣腐蚀环境下,钢铁结构的最佳防腐蚀涂层方案是采用电弧喷涂锌、铝及其合金涂层外加封闭的复合涂层,可以获得长久有效的防腐蚀寿命。涂刷在喷涂层表面的封闭剂能很好地渗透进金属涂层的孔隙中并锚固在其表面,封闭剂在金属喷涂层表面的结合效果比在喷砂基体表面的结合性还要好。而且经过封闭处理的金属喷涂层在腐蚀环境中的消耗速度明显减慢,即使在经过一些年表面封闭涂层失效了,但是其下面的金属涂层仍能够保持良好状态,比未经过封闭处理的金属涂层的消耗速度要慢得多,可以更长久有效的保护结构物。目前在船舶表面需要涂装船用防护漆,以增强防腐效果,提高使用寿命。而现有的船用防护漆大多具有防腐性能不佳、粘附力不好、长期使用过程中容易出现脆性脱落,特别是在受到冲击力时,其抗冲击强度较差,导致容易出现掉漆的缺陷。技术实现要素:1、所要解决的技术问题:而现有的船用防护漆大多具有防腐性能不佳、粘附力不好、长期使用过程中容易出现脆性脱落,特别是在受到冲击力时,其抗冲击强度较差,导致容易出现掉漆的缺陷。2、技术方案:为了解决以上问题,本发明提供了一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料,包括聚氨酯预聚体140~160份、有机硅混合物10~20份、环氧树脂12~18份、纳米氧化物1~5份、有机添加剂15~25份。聚氨酯预聚体152份、有机硅混合物16件、环氧树脂14份、纳米氧化锌3份、有机添加剂18份。所述有机硅混合物由二甲基硅油和聚醚改性硅构成,其中二甲基硅油和聚醚改性硅质量比为3:1。所述的聚醚改性硅为tegofoamex810。所述纳米氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铁中的一种或几种的混合物。所述有机添加剂包括催化剂、扩链剂、交联剂和增塑剂,其中催化剂采用二月桂酸二丁基锡,扩链剂采用二甘醇,交联剂采用三羟甲基丙烷,增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯。所述催化剂、扩链剂、交联剂、增塑剂之间的质量比为1:3:2:3。所述聚氨酯预聚体通过以下方法获得,将聚醚二元醇在恒温水浴锅中预热至少30min,完成充分脱水;在搅拌器内加入完成冷却后并充分脱水的聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯,并加入适量溶剂,其中溶剂为丁酮溶液;搅拌器内升温至80℃,恒温保持3~4h,获得聚氨酯预聚体。本发明还提供了一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料的制备方法。3、有益效果:本发明提供的纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料优化利用有机硅与聚氨酯预聚体的反应,便于结合环氧树脂形成交错网结构,并利用纳米氧化物改性和有机添加剂的催化反应,从而提高了涂料的抗冲击强度、粘结性和耐腐蚀性。具体实施方式下面对本发明进行详细说明。本发明公开了一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料,包括聚氨酯预聚体140~160份、有机硅混合物10~20份、环氧树脂12~18份、纳米氧化物1~5份、有机添加剂15~25份。本发明的原理为:首先,利用有机硅形成的si-o-si的主链骨架,si原子侧基通过与聚氨酯预聚体反应生成si-o-c键嵌段-接枝共聚物,再结合环氧树脂,使其与有机硅-聚氨酯共聚物形成互穿网络结构,通过有机添加剂的催化,从而最终获得成品。所述聚氨酯预聚体通过以下方法获得,将聚醚二元醇在恒温水浴锅中预热至少30min,完成充分脱水;在搅拌器内加入完成冷却后并充分脱水的聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯,并加入适量溶剂,其中溶剂为丁酮溶液;搅拌器内升温至80℃,恒温保持3~4h,获得聚氨酯预聚体。本发明还提供了一种纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料的制备方法,包括以下步骤:步骤s01,按比例准备好聚氨酯预聚体、有机硅混合物、环氧树脂份、纳米氧化物、有机添加剂,步骤s02:在搅拌器80℃时,加入聚氨酯预聚体,将搅拌器内温度升温至95℃,恒温保持,加入有机硅混合物,搅拌,加入有机硅混合物,持续反应5min;步骤s03:在搅拌器内加入环氧树脂,持续反应10min,持续搅拌;步骤s04:在搅拌器内加入纳米氧化物,持续反应5min,持续搅拌;步骤s05:在搅拌器内加入有机添加剂,持续搅拌,恒温保持45min以上;步骤s06:降温,获得面漆。在步骤s02中,加入有机硅混合物的方法为依次加入二甲基硅油和聚醚改性硅,间隔时间为5min,在步骤s05中加入有机添加剂的方法为:依次加入催化剂、扩链剂、交联剂和增塑剂,间隔时间不超过5min,持续搅拌。本发明提供的纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料和现有的面漆涂料的各项参数对比如下表:检测项目未改性聚氨酯涂料(现有产品)纳米改性复合聚氨酯船舶面漆涂料检测标准冲击强度kg·cm1550gb/t1732拉伸强度mpa1.558.4gb/t16421吸水率%18.451.32gb/t6753.3耐酸性15%hcl浸泡240h后涂层完好,360h后涂层有起皮浸泡480h后涂层完好,540h后涂层有起皮gb/t1763耐碱性15%naoh浸泡720h后涂层完好,840h后涂层有起皮浸泡1080h后涂层完好,1350h后涂层有起皮gb/t1763耐盐水性3.5%nacl浸泡480h后涂层完好,720h后涂层有起皮浸泡840h后涂层完好,1080h后涂层有起皮gb/t1763结合上表,通过对比,本发明产品各方面性能均高于现有技术产品,优化利用有机硅与聚氨酯预聚体的反应,便于结合环氧树脂形成交错网结构,并利用纳米氧化物改性和有机添加剂的催化反应,从而提高了涂料的抗冲击强度、粘结性和耐腐蚀性。虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但它们并不是用来限定本发明的,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明之精神和范围内,自当可作各种变化或润饰,因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。当前第1页12
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