一种纳米改性防腐防污涂料及其制备方法与应用与流程

本发明属于涂料，具体涉及一种纳米改性防腐防污涂料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、腐蚀是导致设备停机、材料故障、浪费宝贵资源等最令人担忧的问题之一。它被认为是金属癌，通过与金属及其环境的化学和/或电化学反应使材料恶化。它不能完全根除，但可以通过各种方式克服，如金属合金化、清洁环境、使用抑制剂和应用涂料。因此，目前正在努力创造和开发更有效的方法来防止腐蚀，使用涂料是最广泛的方法，其中，防腐蚀涂层技术是风力发电设备应用最普遍的防腐方法，随着风力发电设备的大型化，以及大批风电场的开发和兴建，从而对风力发电设备承受各种各样的环境腐蚀能力和使用寿命提出了更高的要求，因此迫切需要与之相配套的防腐涂料。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种纳米改性防腐防污涂料及其制备方法与应用，本发明提供的纳米改性防腐防污涂料施工效率高，耐候性、耐腐蚀性能优异。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、本发明的第一个方面，提供一种纳米改性防腐防污涂料，按重量份数计，所述纳米改性防腐防污涂料包括：20～50份聚天门冬氨酸酯树脂、30～55份异氰酸酯类固化剂、5～10份防锈颜料、10～40份颜填料、5～10份端氨基有机硅、1～5份助剂和5～20份溶剂；

4、所述助剂包括0.2～1份流平剂、0.5～1份分散剂、0.5～1份光稳定剂和0.5～1份紫外吸收剂。

5、聚脲涂料是一种高性能涂料，具有良好的防水性能；良好的耐磨性，不易被划伤，即便是长时间高强度使用，也不易老化变形，使用寿命很长；耐候性强，可抵抗阳光紫外线、酸雨等外界环境带来的影响，在室外长期使用也不容易褪色变形；不易玷污，表面能低，具有很强的自洁性能，不易吸附灰尘和细菌，不易玷污，容易清洁和保养。本发明的纳米改性防腐防污涂料中包括特定成分含量的聚天门冬氨酸酯树脂、异氰酸酯类固化剂、防锈颜料、颜填料、端氨基有机硅、溶剂、流平剂、分散剂、光稳定剂和紫外吸收剂。其中，加入防锈颜料可以明显提高聚脲涂料的防腐性能，例如耐盐雾性、耐酸碱性。加入的颜填料为纳米二氧化钛和由碎瓷片研磨得到的纳米陶瓷粉末，颜填料的加入可以与防锈颜料协同提高聚脲涂料的防腐性能，提高耐磨性以及降低涂料的成本。加入助剂可以改善聚脲涂料的外观装饰性。本发明通过加入不同类型的产品或助剂，通过上述成分和含量的完美配合，使得本发明所提供的纳米改性防腐防污涂料具有优异的机械性能、防腐性能和耐候性。

6、优选的，按重量份数计，所示纳米改性防腐防污涂料包括：23～50份聚天门冬氨酸酯树脂、35～50份异氰酸酯类固化剂、5～10份防锈颜料、10～40份颜填料、5～10份端氨基有机硅、1～5份助剂和5～20份溶剂。

7、优选的，所述异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体。

8、优选的，异氰酸酯类固化剂nco当量与聚天门冬氨酸酯树脂nh当量的比率为1.0～1.2:1之间。

9、优选的，所述防锈颜料为无机防锈颜料，选自正磷酸盐、聚磷酸盐、亚磷酸盐以及锌改性三聚磷酸铝中的至少一种；优选为正磷酸盐，进一步优选为磷酸锌或正磷酸锌铝。磷酸锌作为防锈颜料时，形成的致密钝化膜不溶于水，硬度高，附着力强，能与很多金属离子作用生成铬合物，防锈效果强大；具有良好润湿分散性，与底材和高分子物质有很好的亲和力，制成防锈漆不易分层；磷酸锌为白色颜料，可全方位依据生产需求调色配套，从而可简化漆装工艺，涂装工艺；磷酸锌不含铅、铬等金属，对皮肤也无刺激作用，安全保护人工作业。而正磷酸锌铝是新一代磷酸锌系防锈颜料，防锈效果更好。

10、优选的，所述颜填料为纳米二氧化钛与碎瓷片。进一步优选的，纳米二氧化钛与碎瓷片之间的质量比为1：3～5。纳米二氧化钛、碎瓷片的加入可以协同磷酸锌或正磷酸锌铝提高涂料的防腐蚀效果，提高聚脲涂料的耐磨性，减少防锈颜料的用量。碎瓷片主要成分是硅铝酸盐，具有多孔结构，铝硅酸盐是指硅酸盐中的sio4四面体的一部分由alo4四面体取代组成，如正长石kalsi3o8，具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。故碎瓷片有催化作用与其含有硅铝酸盐有关，是硅铝酸盐有催化作用才使碎瓷片有催化作用

11、优选的，所述端氨基有机硅为1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。添加端氨基有机硅能够赋予涂料更优异的性能，其中端氨基有机硅通过与异氰酸酯反应交联能为涂料提供较好的爽滑度，使涂料的耐磨性得以提升，同时也能提高涂料的耐温性能、防污性能。添加端氨基有机硅改性聚天门冬氨酸酯树脂，由于材料内部空间位阻的变化，延长了涂料对材料的黏结时间，大大提高涂料与界面的黏附力。

12、优选的，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯共聚体或氟碳聚合物中的一种或几种。

13、优选的，所述分散剂为byk-110、byk-161、byk-163或byk-atu中的一种或几种。

14、优选的，所述紫外光稳定剂为巴斯夫123、启东金美化学ls-292、天津利安隆化工7292或中国台湾双键化工cs292中的一种或几种。

15、优选的，所述紫外光吸收剂为巴斯夫384-2、启东金美化学uv-1、天津利安隆化工1130或中国台湾双键化工cs5530中的一种或几种。

16、优选的，所述溶剂为二甲苯、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或醋酸乙酯中的一种或几种。

17、本发明的第二个方面，提供上述的一种纳米改性防腐防污涂料的制备方法，包括如下步骤：

18、(1)向聚天门冬氨酸酯树脂中加入防锈颜料、颜填料、端氨基有机硅、分散剂和部分溶剂混合，然后进行分散，研磨成浆料；再向所述浆料中加入流平剂、光稳定剂和紫外吸收剂和剩余溶液进行搅拌，得到a组分；

19、(2)将a组分和异氰酸酯类固化剂混合，制备得到所示纳米改性防腐防污涂料。

20、本发明的第三个方面，提供上述的一种纳米改性防腐防污涂料在风力发电机叶片中的应用。

21、本发明的有益效果为：

22、本发明的纳米改性防腐防污涂料中包括特定成分含量的聚天门冬氨酸酯树脂、异氰酸酯类固化剂、防锈颜料、颜填料、端氨基有机硅、溶剂、流平剂、分散剂、光稳定剂和紫外吸收剂。其中，加入防锈颜料可以明显提高聚脲涂料的防腐性能，例如耐盐雾性、耐酸碱性。加入的颜填料为纳米二氧化钛和由碎瓷片研磨得到的纳米陶瓷粉末，颜填料的加入可以与防锈颜料协同提高聚脲涂料的防腐性能，提高耐磨性以及降低涂料的成本。加入助剂可以改善聚脲涂料的外观装饰性。本发明通过加入不同类型的产品或助剂，通过上述成分和含量的完美配合，使得本发明所提供的纳米改性防腐防污涂料具有优异的机械性能、防腐性能、耐候性和耐污性。

技术特征：

1.一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，按重量份数计，所述纳米改性防腐防污涂料包括：20～50份聚天门冬氨酸酯树脂、30～55份异氰酸酯类固化剂、5～10份防锈颜料、10～40份颜填料、5～10份端氨基有机硅、1～5份助剂和5～20份溶剂；

2.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，按重量份数计，所示纳米改性防腐防污涂料包括：23～50份聚天门冬氨酸酯树脂、35～50份异氰酸酯类固化剂、5～10份防锈颜料、10～40份颜填料、5～10份端氨基有机硅、1～5份助剂和5～20份溶剂。

3.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体；

4.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述防锈颜料为无机防锈颜料，选自正磷酸盐、聚磷酸盐、亚磷酸盐以及锌改性三聚磷酸铝中的至少一种；优选为正磷酸盐，进一步优选为磷酸锌或正磷酸锌铝。

5.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述颜填料为纳米二氧化钛与碎瓷片；

6.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述端氨基有机硅为1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。

7.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯共聚体或氟碳聚合物中的一种或几种；

8.如权利要求1所述的一种纳米改性防腐防污涂料，其特征在于，所述溶剂为二甲苯、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或醋酸乙酯中的一种或几种。

9.如权利要求1-8任一所述的一种纳米改性防腐防污涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.如权利要求1-8任一所述的一种纳米改性防腐防污涂料在风力发电机叶片中的应用。

技术总结
本发明公开了一种纳米改性防腐防污涂料及其制备方法与应用，属于涂料技术领域。按重量份数计，所述纳米改性防腐防污涂料包括：20～50份聚天门冬氨酸酯树脂、30～55份异氰酸酯类固化剂、5～10份防锈颜料、10～40份颜填料、5～10份端氨基有机硅、1～5份助剂和5～20份溶剂；所述助剂包括0.2～1份流平剂、0.5～1份分散剂、0.5～1份光稳定剂和0.5～1份紫外吸收剂。本发明的涂料由于其特定的上述成分及成分含量的完美配合，使得本发明所提供的纳米改性防腐防污涂料具有优异的机械性能、防腐性和耐污性，可以提高施工生产效率和降低维护成本。

技术研发人员：马永明,姚素刚,邱峰,高涛,朱彬彬,许鹏,张沛兵,王艳,宋伟
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司微山县供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15