一种防水耐高温耐磨防腐涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种防水耐高温耐磨防腐涂料。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，金属结构件、工程机械尾气管、金属结构高温烟囱外表面常因为长年接触高温气体、湿气和烟尘，极易腐蚀，即在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化状态，从而显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加金属解构间的磨损，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故，而防腐涂料是最简单、低成本保护金属构件远离腐蚀的最佳物质，由于防腐涂料将金属构件与外界环境隔绝开来，要求防腐涂料具备极高的附着力、耐高温和耐磨性能，而普通的防腐涂料很难做到这一点。
【发明内容】
[0003]基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种防水耐高温耐磨防腐涂料，附着力高且耐高温、耐磨性能好。
[0004]本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45-48份，丙烯酸乳液43-46份，酪素胶9_12份，改性石墨烯23-26份，纳米氧化锌12-15份，三聚磷酸铝6-9份，滑石粉4-6份，硅烷偶联剂KH-570 1.5-1.8份，抗盐雾助剂1.1-1.5份，流平剂1.1-1.4份，消泡剂1.2-1.6份，分散剂1.2-1.5份，混合溶剂45-48份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将3-6份石墨烯和30-60份硫酸/硝酸配合液放入置于65-75°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为3.5-4h，第一次超声分散的频率为15-20KHZ，第一次超声分散的功率为600-1000W ;将物料A投入1-1.5 X 104份去离子水中，调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化1.2-2h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、40-60份二氯亚砜、10-13份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为75-80°C的第二反应容器，在氮气保护下保温25-28h后减压蒸馏0.5-1.2h，第二次陈化1-1.5h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、20-25份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为2-5h，第二次超声分散的频率为50-55KHZ，第二次超声分散的功率为800-1100W，再把第三反应容器温度升高至110-120°C并保温3-5h，减压蒸馏0.8-1.2h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯；
其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为55-60wt%的硝酸溶液按照4-4.5:1-1.2的体积比配制的混合溶液。
[0005]优选地，有机硅环氧树脂聚合物、丙烯酸乳液、酪素胶的重量比为58-62:24-25:10-11。
[0006]优选地，酪素胶的酸值为157_160mg/g。
[0007]优选地，混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.5-7:3-4.5混合制成。
[0008]优选地，其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物58-62份，丙烯酸乳液24-25份，酪素胶10-11份，改性石墨烯24-25份，纳米氧化锌13-14份，三聚磷酸铝7-8份，滑石粉4.5-5份，硅烷偶联剂KH-570 1.6-1.7份，抗盐雾助剂1.3-1.4份，流平剂1.2-1.3份，消泡剂1.3-1.5份，分散剂1.3-1.4份，混合溶剂46-47份。
[0009]优选地，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将4-5份石墨烯和40-50份硫酸/硝酸配合液放入置于68-72°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为3.6-3.8h，第一次超声分散的频率为16-19KHZ，第一次超声分散的功率为800-900W ;将物料A投入1.1-1.3X 104份去离子水中，调节pH值为6.9-7后第一次陈化1.4 -1.8 h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、45-50份二氯亚砜、11 -12份N, N-二甲基甲酰胺放入温度为76-77°C的第二反应容器，在氮气保护下保温26-27h后减压蒸馏0.8-lh，第二次陈化1.1-1.2h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、22-23份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为3-4h，第二次超声分散的频率为53-54KHZ，第二次超声分散的功率为880-1000W，再把第三反应容器温度升高至114-106°C并保温3.5-4h，减压蒸馏0.9_lh后，抽滤、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96-98wt%的硫酸溶液和浓度为56-58wt%的硝酸溶液按照4.2-4.3:1-1.1的体积比配制的混合溶液。
[0010]本发明采用有机硅环氧树脂聚合物、丙烯酸乳液和酪素胶作为成膜物质，大幅提高了本发明的附着力和耐高温、耐磨性能，同时使本发明具有较快的固化速度；添加的改性石墨烯、纳米氧化锌、三聚磷酸铝和滑石粉，能够大大提高本发明的附着力、耐高温性能和耐磨、防腐性能，其中改性石墨烯是由石墨烯经三乙烯四胺改性制成的，改性过程中，三乙烯四胺与石墨烯表面环氧基发生开环反应，形成的新的侧链能与邻位碳原子上的羟基反应，形成双键和羟胺，从而一方面大大提高了石墨烯的分散性、降低了石墨烯的团聚现象，进而易于向使用本发明的金属机械表面扩散，从而提高本发明的附着力，另一方面改性石墨烯界面能增强，能够有效嵌入并深度融合于本发明成膜物质中，从而使本发明受到冲击、摩擦等作用力时，本发明上的载荷能够通过界面转移到石墨烯上，从而吸收更多的作用力，增强了本发明的耐磨性能，同时改性石墨烯具有良好的导热性能，与纳米氧化锌配合使用，能够承接并迅速分散外界热量，从而提高了本发明的耐高温性能；而三聚磷酸铝热稳定性好，其分解产生的磷酸根离子能与各种金属离子生成螯合物，形成无机高分子错合体，在金属表面生成保护膜，极大地抑制了金属的腐蚀，同时三聚磷酸铝能够分解成致密的正磷酸膜，隔绝水分、氧气等与金属表面接触，进一步提高了本发明的防腐能力。
【具体实施方式】
[0011 ] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0012]实施例1
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物48份，丙烯酸乳液43份，酪素胶12份，改性石墨烯23份，纳米氧化锌15份，三聚磷酸铝6份，滑石粉6份，硅烷偶联剂KH-570 1.5份，抗盐雾助剂1.5份，流平剂1.1份，消泡剂1.6份，分散剂1.2份，混合溶剂48份；其中，酪素胶的酸值为157mg/g，混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为6.5:3混合制成。
[0013]改性石墨烯的制备过程中，按重量份将3份石墨烯和60份硫酸/硝酸配合液放入置于65°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为4h，第一次超声分散的频率为15KHz，第一次超声分散的功率为1000W ;将物料A投入1 X104份去离子水中，调节pH值为7.1后第一次陈化1.2h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、60份二氯亚砜、10份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为80°C的第二反应容器，在氮气保护下保温25h后减压蒸馏1.2h，第二次陈化lh后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、25份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散，第二次超声分散时间为2h，第二次超声分散的频率为55KHz，第二次超声分散的功率为800W，再把第三反应容器温度升高至120°C并保温3h，减压蒸馏1.2h后，抽滤、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是浓度为96wt%的硫酸溶液和60wt%的硝酸溶液按照4.5:1.2的体积比配制的混合溶液。
[0014]实施例2
本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有机硅环氧树脂聚合物45份，丙烯酸乳液46份，酪素胶9份，改性石墨烯26份，纳米氧化锌12份，三聚磷酸铝9份，滑石粉4份，硅烷偶联剂KH-570 1.8份，抗盐雾助剂1.1份，流平剂1.4份，消泡剂1.2份，分散剂1.5份，混合溶剂45份；其中，酪素胶的酸值为160mg/g，混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为7:4.5混合制成。
[0015]改性石墨烯的制备过程中，按重量份将6份石墨烯和30份硫酸/硝酸配合液放入置于75°C水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料A，第一次超声分散时间为3.5h，第一次超声分散的频率为20KHz，第一次超声分散的功率为600W ;将物料A投入1.5 X 104份去离子水中，调节pH值为6.8后第一次陈化2h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、40份二氯亚砜、13份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为75°C的第二反应容器，在氮气保护下保温28h后减压蒸馏0.5h，第二次陈