本发明涉及抗腐蚀涂料，尤其涉及一种防腐耐磨涂料及其制备方法。
背景技术：
1、防腐耐磨涂料主要功能是在表面形成一层坚硬、耐磨、耐腐蚀的保护膜，以提供长期的保护和防护，通常用于需要耐久性和耐磨性的工业环境和设备上，如桥梁、油罐、船舶、金属防腐等。目前，防腐耐磨涂料的发展已经取得了显著的进展，涂料技术的创新使得防腐耐磨涂料具备了更好的防护性能和持久性；新型的聚合物材料、纳米技术和特殊填料的引入，使得涂料在抗腐蚀、耐候性和耐磨性方面有了更高的水平，随着技术的不断创新和市场需求的增长，该领域的发展已经取得了显著进展。
2、无溶剂涂料是一种环境友好型的涂料，不含任何voc，尤其是可挥发性溶剂，因此不会产生空气污染和环境污染，无溶剂涂料主要分为：无溶剂环氧树脂涂料、无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂聚脲涂料、无溶剂有机硅树脂涂料、无溶剂不饱和聚酯树脂涂料。为提高无溶剂涂料的防腐性和耐磨性，添加纳米氧化物可以增强涂膜的硬度和耐磨性，提高防腐性能，纳米颗粒的特殊结构和表面活性也有助于阻止腐蚀介质的渗透；添加功能性填料可以增强涂膜的硬度和耐磨性，常见的填料包括硅砂、陶瓷颗粒、玻璃纤维等，这些填料能够增加涂膜的强度和耐磨性，减少摩擦和磨损的影；聚合物改性剂可以改善涂料的性能，提高耐磨性和耐化学性，例如添加聚氨酯改性剂可以增加涂膜的柔韧性和耐磨性，使其能够承受更大的外力和磨损。无溶剂防腐耐磨涂料的研究前景广阔，未来的研究将不断推动涂料技术的发展，为各行业提供更可靠、环保和持久的防护涂料，以满足不断提高的需求和标准。
3、cn111303729a公开了一种无溶剂防腐涂料及其制备方法，其无溶剂防腐涂料包括第一组分：硅烷偶联剂改性的环氧树脂40份～60份、聚酰胺树脂20份～30份、醇酸树脂5份～10份、功能助剂2份～18份、以及填料40份～60份；第二组分：固化剂。该发明采用硅烷偶联剂改性树脂，硅烷偶联剂与环氧树脂发生交联作用，提高分子量，提升树脂的机械性能、耐水性、耐候性等性能，同时硅烷偶联剂能够提升树脂的粘接性能，并且结合了环氧树脂、聚酰胺树脂和醇酸树脂的优点，既具有环氧树脂成膜性能好和附着力高的特点，又具有醇酸树脂粘度高、保光性好以及聚酰胺树脂柔韧性好、耐磨、耐油、耐水、抗化学腐蚀性好的特点。该发明通过对大体积的树脂进行改性，实际应用中改性经济成本较大。
4、cn108178964a公开了一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术，其特征在于：由液态环氧树脂聚合为成膜物质，加入石墨烯纳米元素、多种无机纳米复合材料及其活性稀释剂、助剂、填料、颜料和胺类固化剂等组成，该发明中的无溶剂防腐涂料经石墨烯(添加)改性，可以有很大提高涂层的防腐蚀性能，同时，使涂层具有了突出的绿色环保性。石墨烯涂料成本高，不适用于所有环境。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是增强无溶剂环氧树脂涂料的耐磨和防腐性能，以及便于使用过程中的除垢清洗，减少腐蚀的污染环境。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种防腐耐磨涂料及其制备方法。
3、所述防腐耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤，以重量份计：
4、(1)将3-5份磷酸三钠、0.5-1份纳米氧化铝加入40-50份水中，室温搅拌2-4小时得水相混合溶液，将4-6份司盘80加入90-100份液体石蜡中，室温搅拌1-2小时得油相，将水相混合溶液逐滴加至油相中，室温搅拌10-30分钟，加入2-3份聚乙烯亚胺，室温搅拌5-6小时，过滤，30-40份石油醚洗涤并过滤1-3次，最后20-30℃下自然风干10-12小时，得到磷酸三钠空心微珠，备用；
5、(2)将2-4份磷酸三钠空心微珠、0.5-1份纳米碳化硼加到30-40份溶剂中20-30khz超声分散0.5-1小时，加入4-6份硅烷偶联剂水溶液，50-60℃搅拌1-2小时，室温过滤，20-30份无水乙醇洗涤并过滤2-4次，75-85℃干燥1-4小时，得到改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠，备用；
6、(3)向25-35份水性环氧树脂中依次加入1-2份润滑剂、2-4份改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠、4-6份碳酸钙，室温、1000-1500r/min搅拌10-30分钟，加入1-2份钠基膨润土，1000-1500r/min搅拌0.5-1小时，研磨，静置0.5-1小时，即得到所述防腐蚀耐磨涂料。
7、所述步骤(1)中纳米氧化铝粒径为40-50nm。
8、所述步骤(2)中溶剂为无水乙醇。
9、所述步骤(2)中纳米碳化硼粒径为40-50nm。
10、所述步骤(2)中硅烷偶联剂水溶液为kh550水溶液；kh550水溶液的配置方法为：将0.1-0.2份kh550加到6-8份水中，室温搅拌10-30分钟完全溶解。
11、所述步骤(3)中润滑剂为聚乙二醇400。
12、所述步骤(3)中研磨至粒度为40-80μm。
13、磷酸三钠作为防腐缓蚀剂，在防腐应用中可与金属离子形成稳定的络合物，抑制金属的氧化反应，延缓涂层的腐蚀过程，提高涂层的耐久性和防腐性能；还可作为分散剂和稳定剂，帮助分散颜料和填料，提高涂料的均匀性和流动性，使涂膜更加平整和均匀；磷酸三钠在涂料中还可防止防腐涂层表面在使用过程中产生水垢，与水垢中不溶于水的钙镁盐类反应生成溶于水的磷酸盐，便于除垢清洗，减少腐蚀的污染环境。
14、碳化硼是一种具有高硬度、高耐磨、高温稳定性和高化学稳定性的陶瓷材料，将其加入涂料中可以增加涂层表面的硬度和耐磨性，减少因摩擦、磨损等外力引起的涂层损伤，延长涂层的使用寿命；但纳米碳化硼会由于颗粒小、易团聚的缺点削弱了其耐磨性能，因此对其进行杂化改性复配，解决了纳米碳化硼分散性差问题，耐磨物质碳化硼与防腐物质磷酸三钠包裹复配，再加至涂料中同时增强耐磨和防腐性能。
15、本发明通过内源乳化法制得磷酸三钠空心微球，增大接触面积，再加入纳米碳化硼包覆磷酸三钠空心微球形成稳定的核-壳结构，加入硅烷偶联剂进行交联增大分子间结合力、使结构更加稳定。杂化改性后的纳米碳化硼在涂料中均匀分散，避免团聚现象；增加了交联网络密度，帮助阻隔外界环境对金属的腐蚀侵蚀；并且，碳化硼的加入既赋予磷酸三钠空心微球优良的致密性、硬度、耐磨等性能；杂化改性得到的改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠结构也具备一定的受力承载能力，相较于单一物质，其耐磨性能也得到提升。本发明只加入改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠同时起到优良的防腐、耐磨效果。
16、本发明中加入的碳酸钙作为填料，可增加涂料体积、增加涂层厚度、降低涂料成本，改善涂料流变性、涂抹性和遮盖力，提高涂料的机械强度和耐久性。加入润滑剂用于增加无溶剂型涂料的润滑性、流动性和施工性，聚乙二醇400具有较低的表面张力，可以减少涂料表面的颗粒和气泡，使涂膜更光滑、附着力更好。加入钠基膨润土作为防沉降剂，添加至涂料中防止储存、运输等过程导致涂料沉淀，钠基膨润土结构中的羟基在静置的介质中会产生氢键，涂料中形成三维网状结构，增强涂料的静置稳定性。
17、本发明的有益效果：
18、与现有技术相比，本发明通过将磷酸三钠与纳米碳化硼进行杂化改性，避免纳米碳化硼在涂料中发生团聚，增强致密性、硬度、耐磨等性能；杂化改性得到的改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠结构相较于单一物质，其耐磨性能也得到提升。磷酸三钠在涂料中还可防止防腐涂层表面在使用过程中产生水垢，与水垢中不溶于水的钙镁盐类反应生成溶于水的磷酸盐，便于除垢清洗，减少腐蚀的污染环境。本发明只加入改性纳米碳化硼-磷酸三钠空心微珠同时起到优良的防腐、耐磨效果。