本发明属于纳米涂层
技术领域：
，具体涉及一种纳米防腐、防锈涂层。
背景技术：
：海水是自然界中数量最大且具有很强腐蚀性的天然电解质，海水中几乎含有地球上所有化学元素的化合物，成分非常复杂。除此之外，海水中还含有溶解氧、海洋生物等，这些物质对各类海上运输工具、采油平台、海洋设备等金属构件造成很大危害，并且随着各国沿海交通运输、工业生产和国防建设的发展，海水和海洋大气腐蚀的威胁也越来越突出，目前较为适用且经济的海洋工程防护方法是涂覆防腐蚀的涂层。近年来，环境污染日益严重，对生态环境和人类的健康与生存构成了极大的威胁，目前已经在全球范围内掀起了保护环境的浪潮。这对各行业都是一个新的挑战，对船舶涂层业来说更是如此。现有涂层基本是以化工类产品为主，无法同时解决防腐防锈及防止微生物滋生的问题，并且此类产品也易造成对环境的二次污染。技术实现要素：为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种纳米防腐、防锈涂层。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种纳米防腐、防锈涂层，包括如下重量份的组份：纳米金属5～15份、粘结剂15～30份、生物防腐剂20～30份、乙醇40～80份、固化剂30～60份、分散剂1～3份、消泡剂1～5份、界面活性剂3～8份。优选地，所述纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且所述纳米铜、纳米铁的质量比为1:4。优选地，所述纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～35nm。优选地，所述粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。优选地，所述分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。优选地，所述生物防腐剂为苯甲酸钠、生姜酚为质量比为1:1的组合物。本发明的所述纳米防腐、防锈涂层的制备方法，包括步骤：将所述纳米铜、纳米铁、生物防腐剂加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米防腐、防锈涂层。与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明的纳米防腐、防锈涂层，纳米铁具有较好的耐腐蚀性，与石墨烯类粘结剂等成分经过简单搅拌均匀后使用，使涂层所在的船体表面具有较好的耐腐蚀性。2、本发明的纳米防腐、防锈涂层，包含纳米铁、纳米铜，而碳酸根离子和纳米元素离子的结合很不稳定，会瞬间水解，所以海洋中藻类、藤壶类微生物不易附着；同时本发明的生物防腐剂因为包含了苯甲酸钠和生姜酚，从而对藤壶类微生物起到更进一步抑制附着的效果。3、本发明的纳米防腐、防锈涂层，制备方法简单，操作简便，适于大范围推广应用。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例一本实施例的纳米防腐、防锈涂层，包括纳米金属5份、粘结剂15份、生物防腐剂20份、乙醇40份、固化剂30份、分散剂1份、消泡剂1份、界面活性剂3份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为1:4。纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～35nm。粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。所述生物防腐剂为苯甲酸钠、生姜酚为质量比为1:1的组合物。其制备方法包括以下步骤：1)将所述纳米铜、纳米铁、生物防腐剂加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米防腐、防锈涂层。本实施例的纳米防腐、防锈涂层，纳米铁具有较好的耐腐蚀性，与石墨烯类粘结剂等成分经过简单搅拌均匀后使用，使涂层所在的船体表面具有较好的耐腐蚀性。本实施例的纳米防腐、防锈涂层，包含纳米铁、纳米铜，而碳酸根离子和纳米元素离子的结合很不稳定，会瞬间水解，所以海洋中藻类、藤壶类微生物不易附着；同时本发明的生物防腐剂因为包含了苯甲酸钠和生姜酚，从而对藤壶类微生物起到更进一步抑制附着的效果。本实施例的纳米防腐、防锈涂层，制备方法简单，操作简便，适于大范围推广应用。实施例二本实施例的纳米防腐、防锈涂层，包括纳米金属10份、粘结剂20份、生物防腐剂25份、乙醇60份、固化剂45份、分散剂2份、消泡剂3份、界面活性剂6份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比:1:4。纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～35nm。粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。所述生物防腐剂为苯甲酸钠、生姜酚为质量比为1:1的组合物。其制备方法包括以下步骤：1)将所述纳米铜、纳米铁、生物防腐剂加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米防腐、防锈涂层。实施例三本实施例的纳米防腐、防锈涂层，包括纳米金属15份、粘结剂30份、生物防腐剂30份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为1：4。纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～35nm。粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。所述生物防腐剂为苯甲酸钠、生姜酚为质量比为1:1的组合物。其制备方法包括以下步骤：1)将所述纳米铜、纳米铁、生物防腐剂加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米防腐、防锈涂层。对比例一本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加纳米铜，其它成分不变。即组分包括纳米铁12份、粘结剂30份、生物防腐剂30份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。制备方法与实施例三相同。对比例二本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加纳米铁，其它成分不变。即组分包括纳米铜3份、粘结剂30份、生物防腐剂30份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。制备方法与实施例三相同。对比例三本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加粘结剂，其它成分不变。即组分包括纳米金属15份、生物防腐剂30份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为1:4。制备方法与实施例三相同。将各实施例和各对比例的纳米防腐、防锈涂层涂布到基体，实验结果如下表所示：附着力耐盐雾时间(h)实施例一1级720实施例二1级735实施例三1级750对比例一2级745对比例二1级640对比例三1级750从表中可以看出，本发明的纳米防腐、防锈涂层，通过各组分间的相互配合作用，附着力可达到国标gb/t1720-1989的1级，耐盐雾时间可达到750h。本发明的纳米防腐、防锈涂层的作用机理为：碳酸钙是自然界生物矿化物的重要组成之一，无脊椎动物的很多钙化结构，如软件动物的外壳、钙质海绵纲的骨针、珊瑚的外骨骼以及部分甲壳动物，外壳等的主要无机成分都是碳酸钙。当藤壶类微生物欲附着于含有纳米元素的船底时，藤壶类微生物中的碳酸根离子与纳米元素离子结合，但这种结合很不稳定，会瞬间水解，因此藤壶类微生物不易附着在船体表面。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。当前第1页12