一种高附着力耐磨船舶防水涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶防水涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力耐磨船舶防水涂料。
【背景技术】
[0002]船舶防水涂料是指涂料所形成的涂膜能够防止水分穿透，从而阻止其船舶产品产生侵蚀的一种涂料，船舶防水涂料中，以聚氨酯为主要成膜物质的产品居多，其强度高、延伸率大、耐水性能好、使用方便，适用范围极广，然而，这种船舶防水涂料的附着力和耐磨性较差，而一些涂料产品中添加增强耐磨性的物质，又显著降低了附着力，导致产品性能不佳，不能广泛推广使用。
【发明内容】
[0003]基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力耐磨船舶防水涂料，附着力高、耐磨性能好。
[0004]本发明提出的一种高附着力耐磨船舶防水涂料，其原料按重量份包括:丙烯酸聚合物乳液54-57份，环氧树脂22-26份，苯丙乳液21-24份，防老剂0.5-0.8份，防流挂剂
1.8-2.1份，成膜助剂2.2-2.5份，平流剂1.2-1.5份，防冻剂1.5-1.8份，改性石墨烯27-30份，纳米级二氧化钛11-16份，云母粉5-8份，硅烷偶联剂KH-570 1.2-1.6份，正磷酸钠4-7份，三聚磷酸钠6-10份，溶剂55-58份；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8-12份石墨烯和26-30份硫酸/硝酸配合液放入置于65-68°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1.5-2h，第一次超声分散的频率为25-28KHZ，第一次超声分散的功率为1000-1200W ;将物料A投入3-6 X 104份去离子水中，调节pH值为6.8-7.1后第一次陈化2_3h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、26-29份二氯亚砜、13-16份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为80-85°C的第二反应容器，在氮气保护下保温26-28h后减压蒸馏2_3h，第二次陈化2-2.5h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、12-15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2-3h，第二次超声分散的频率为60-65KHZ，第二次超声分散的功率为1100-1300W，再把第三反应容器温度升高至106-110°C并保温2-3h，减压蒸馏1-1.6h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52-55wt%的硝酸溶液按3-4:1-2的体积比配制的混合溶液。
[0005]优选地，丙烯酸聚合物乳液是由两个组分按质量比1-1.5:2-3混合制成的。
[0006]优选地，苯丙乳液中苯乙烯、丙烯酸的重量比为1.8-2.2:1-1.3。
[0007]优选地，丙烯酸聚合物乳液、环氧树脂、苯丙乳液的重量比为55-56:23-24:22-23。
[0008]优选地，其原料按重量份包括:丙烯酸聚合物乳液55-56份，环氧树脂23-24份，苯丙乳液22-23份，防老剂0.6-0.7份，防流挂剂1.9-2份，成膜助剂2.3-2.4份，平流剂1.3-1.4份，防冻剂1.6-1.7份，改性石墨烯28-29份，纳米级二氧化钛13-14份，云母粉6-7份，硅烷偶联剂KH-570 1.3-1.5份，正磷酸钠5_6份，三聚磷酸钠7_9份，溶剂56-57份。
[0009]优选地，改性石墨烯的制备过程中，按重量份将9-10份石墨烯和27-28份硫酸/硝酸配合液放入置于66-67°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1.6-1.8h，第一次超声分散的频率为26-27KHZ，第一次超声分散的功率为1100-1150W ;将物料A投入4-5 X 104份去离子水中，调节pH值为6.9-7后第一次陈化2.2-2.5h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、27-28份二氯亚砜、14-15份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为83-84°C的第二反应容器，在氮气保护下保温27-27.5h后减压蒸馏
2.2-2.6h，第二次陈化2.1-2.3h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、13-14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2.2-2.5h，第二次超声分散的频率为63-64KHZ，第二次超声分散的功率为1180-1200W，再把第三反应容器温度升高至108-109°C并保温2.4-2.7h，减压蒸馏1.2-1.4h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53-54wt%的硝酸溶液按3.2-3.6:1.4-1.8的体积比配制的混合溶液。
[0010]本发明以丙烯酸聚合物乳液、环氧树脂、苯丙乳液作为成膜物质，使本发明具备较高的附着力和良好的耐磨性能，并使本发明固化速度快、成膜硬度高；改性石墨烯、纳米级二氧化钛、云母粉的添加，大大增强了本发明了附着力和耐磨性能，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在去离子水中的分散性、降低了石墨烯的团聚现象，进而易于向使用本发明的材料表面扩散，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；而硅烷偶联剂KH-570的使用，一方面使上述添加的改性石墨稀、纳米级二氧化钛、云母粉均勾地分散在本发明的成膜物质中，另一方面，硅烷偶联剂KH-570的一端能够与船舶金属表面的羟基反应，另一端能与环氧树脂中的环氧基发生反应，从而在船舶金属表面和本发明之间构成牢固的共价键，从而大大提高了本发明的附着力；而正磷酸钠和三聚磷酸钠组合构成的防水体系，能够分解产生磷酸根离子与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，同时防水体系能够分解成致密的正磷酸膜，进一步提高了本发明的防水性能。
【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
本发明提出的一种高附着力耐磨船舶防水涂料，其原料按重量份包括:丙烯酸聚合物乳液57份，环氧树脂22份，苯丙乳液24份，防老剂0.5份，防流挂剂2.1份，成膜助剂2.2份，平流剂1.5份，防冻剂1.5份，改性石墨稀30份，纳米级二氧化钛11份，云母粉8份，娃烷偶联剂KH-570 1.2份，正磷酸钠7份，三聚磷酸钠6份，溶剂58份；其中，丙烯酸聚合物乳液是由两个组分按质量比1:3混合制成的，苯丙乳液中苯乙烯、丙烯酸的重量比为2.2:1 ; 改性石墨烯的制备过程中，按重量份将8份石墨烯和30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2h，第一次超声分散的频率为25KHz，第一次超声分散的功率为1200W ;将物料A投入3 X 104份去离子水中，调节pH值为7.1后第一次陈化2h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、29份二氯亚砜、16份N，N- 二甲基甲酰胺放入温度为85 °C的第二反应容器，在氮气保护下保温26h后减压蒸馏3h，第二次陈化2h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、15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65KHz，第二次超声分散的功率为1100W，再把第三反应容器温度升高至110°C并保温2h，减压蒸馏1.6h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%的硫酸溶液和浓度为55wt%的硝酸溶液按3:2的体积比配制的混合溶液。
[0013]实施例2
本发明提出的一种高附着力耐磨船舶防水涂料，其原料按重量份包括:丙烯酸聚合物乳液54份，环氧树脂26份，苯丙乳液21份，防老剂0.8份，防流挂剂1.8份，成膜助剂2.5份，平流剂1.2份，防冻剂1.8份，改性石墨稀27份，纳米级二氧化钛16份，云母粉5份，娃烷偶联剂KH-570 1.6份，正磷酸钠4份，三聚磷酸钠10份，溶剂55份；其中，丙烯酸聚合物乳液是由两个组分按质量比1.5:2混合制成的，苯丙乳液中苯乙烯、丙烯酸的重量比为
1.8:1.3 ；
改性石墨烯的制备过程中，按重量份将12份石墨烯和26份硫酸/硝酸配合液放入置于68°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1.5h，第一次超声分散的频率为28KHz，第一次超声分散的功率为1000W ;将物料A投入6 X 104份去离子水中，调节pH值为6.8后第一次陈化3h，抽滤、干燥得到物料B ;将物料B、26份二氯亚砜、16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28h后减压蒸馏2h，第二次陈化2.5h后抽滤、干燥得到物料C ;将物料C、12份三乙烯