一种抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，包含以下质量百分比的原料:双酚F型环氧树脂40?50％；钛合金纳米浆料5?8％；抗酸耐磨材料10?20％；消泡剂0.1?1％；分散剂0.5?1％；功能颜填料15?30％；偶联剂0.5?1.5％；活性稀释剂3?8％；触变剂1?1.5％。此涂料表面疏水，酸性溶液在其表面难以铺展润湿渗透，钛纳米本身耐蚀性极好，故具有长效防腐和耐蚀的特点；涂层耐高低温差，长期耐温160度，通过特殊的固化剂交联，耐温可达到短期300度。涂层坚韧，附着力强；同时符合环境保护要求，无溶剂，无刺激，操作安全，施工方便。
【专利说明】
-种抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐涂料
技术领域
[0001] 本发明设及防腐涂料技术领域，尤其设及一种抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐 涂料。
【背景技术】
[0002] 传统涂料的抗蚀原理与缺陷:传统的金属表面的涂层防腐技术是指通过电锻或喷 涂等方法在金属覆盖一层涂料，W阻止金属与腐蚀介质的接触，并利用涂层的耐蚀性、密封 性、缓蚀性等性能来达到保护金属的目的。
[0003] 有机涂层主要由成膜物质、颜填料和其他助剂组成。它的保护机制主要分为W下 几个方面：
[0004] (1)屏蔽作用，涂层可屏蔽掉溶液中的腐蚀性离子或者降低其到达金属/涂层界面 的速度，减缓形成腐蚀电池的时间；（2)电阻效应，有机涂层的高电阻抗，可阻挡阴、阳极区 域离子的运动，减缓腐蚀产物的生成；（3)阴极保护作用，涂料中加入可W作为阳极的金属 粉，腐蚀过程中，外加的金属粉可W作为牺牲阳极而被腐蚀，延缓基体腐蚀的发生。
[0005] 尽管有机防腐涂料已经过长期发展趋于成熟，但存在一些问题导致有机涂层在长 期使用之后的失效，上述=种作用，在传统的涂料中无法组合实现，如富锋涂料，用的是阴 极保护作用，但涂层导电，加之填料间隙较大，造成抗阴极剥离能力不强，又加之一旦形成 划痕，就产生了原电池，虽形成了大阳极小阴极腐蚀模型，一定程度上延缓腐蚀进程，但一 旦腐蚀产生，腐蚀产物的导电性下降，则阴极保护能力减弱直至消息，而在阴极剥离情况 下，形成漆膜起泡，附着力丧失。
[0006] 随着近年来纳米技术的发展，纳米防腐涂料受到广泛关注，主要是指是将纳米粒 子和涂料复合，W提升涂料防腐性能。目前，用于涂料的纳米粒子主要有金属氧化物（如 Ti02)、无机盐(如化C03)、纳米金属粉末(如纳米化、Nd、Mo等)和层状娃酸盐。纳米防腐涂料 中，由于纳米粒子的加入，降低了腐蚀介质在涂层中的扩散速率、并降低了腐蚀过程的速 率，加之涂层阻抗较大，抗阴极剥离能力强，因而对腐蚀起到了有效的防止。
[0007] 现在市场上有很多抗酸耐磨涂料用乙締基玻璃鱗片重防腐涂料，它的防腐机理 是:玻璃鱗片是玻璃经17〇〇°C高溫烙副再经独特工艺吹制而成的极薄的玻璃碎片，国外已 应用几十年。高溫烙副状态下的玻璃，经特殊工艺加工，使得玻璃鱗片具有比普通玻璃强度 大，而比重小的特性。玻璃是无机材料，其组成决定了它具有良好的耐化学药品及抗老化性 能。玻璃鱗片很薄，鱗片涂料经正确施工，使得它在涂层中可与基体平等叠压排列，象片片 鱼鱗，如层层盎甲，形成致密的防渗层，也有人形象的称它为迷宫式结构，据测可达数十上 百层，使得腐蚀介质扩散渗透到被保护基体的途径变得曲曲折折，大大延长了介质渗透的 途径和时间，相应提高了涂层的抗渗透性能及耐蚀寿命。
[000引但玻璃鱗片的缺点是：1、耐溫不超过140度，高低溫差下，刚性厚涂层易开裂鼓泡 脱落。2、玻璃鱗片操作安全性低，易爆炸起火，刺激性毒性大。3、玻璃鱗片施工繁复，效率不 高，周期长。4、玻璃鱗片是胶泥型，涂覆时需用力按压抹平，极难做到对基材及上道涂层的 优良渗透接触，易产生附着空桐，是造成渗透和开裂的原因之一。5、玻璃鱗片表面粗糖，亲 水性较强，酸性介质易渗透进去，特别是涂层有孔隙和空桐的情况下，故对施工极为严格， 质量事故频发。
[0009] 采用各种表面处理是有效防腐手段之一。即尽可能隔绝与氧、电解质的接触。其中 简便、行之有效广泛采用的防腐涂层已有数千年的历史。随着科学的进步，尤其是经济发展 带来市场巨大需求，防腐涂料和重防腐涂料经历快速发展。我国改革开放，大量国际品牌进 入我国市场，推动了我国防腐涂料的发展，2010年产量已达300万吨/年。但也造成了市场在 低水平上的恶性竞争。一般防腐涂层寿命1-2年，短则数月。5-10年W上重防腐品牌较少。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抗酸耐磨无溶剂 铁合金纳米重防腐涂料，具有高效、长效、环保的重大意义。本项目在此技术背景下，提出一 种抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐涂料，结合铁合金纳米材料和抗酸耐磨材料的优点， 开发出一种使用安全，涂层长期耐溫160度，通过特殊的固化剂交联，耐溫可达到短期300 度。涂层坚初，耐高低溫差，附着力强，防腐年限在15年W上的新型涂料。
[0011] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0012] -种抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐涂料，包含W下质量百分比的原料:双酪F 型环氧树脂40-50 % ;铁合金纳米浆料5-8 % ;抗酸耐磨材料10-20 % ;消泡剂0.1-1 % ;分散 剂0.5-1 % ;功能颜填料15-30% ;偶联剂0.5-1.5% ;活性稀释剂3-8% ;触变剂1-1.5%。 [OOU] 优选的，所述铁合金纳米为粒径在50-lOOnm间。
[0014] 优选的，所述抗酸耐磨材料为800-1000目铸石粉粉末。
[0015] 优选的，所述消泡剂为非娃类高分子聚合物，如AFC0NA2020。
[0016] 优选的，所述分散剂为丙締酸醋类高分子聚合物，如AFC0NA4050。
[0017] 优选的，所述功能颜填料为=聚憐酸侣、云母粉和碳黑、娃微粉、陶瓷粉等几种或 一种。
[0018] 优选的，所述活性稀释剂为12-14烷基的缩水甘油酸类或特殊结构的树脂改性剂。
[0019] 优选的，所述偶联剂为含有机硅烷偶联剂。
[0020] 优选的，所述触变剂为膨润±和气相二氧化娃。
[0021 ]本发明的有益效果是:此涂料表面疏水，酸性溶液在其表面难W铺展润湿渗透，铁 纳米本身耐蚀性极好，故具有长效防腐和耐蚀的特点；涂层耐高低溫差，长期耐溫160度，通 过特殊的固化剂交联，耐溫可达到短期300度。涂层坚初，附着力强；同时符合环境保护要 求，无溶剂，无刺激，操作安全，施工方便。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的四个实施例列于表1，但本发明不仅仅限于W下实施，下文将详细描述本 发明的实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当 被认为是孤立的，它们可W被相互组合和相互结合从而达到更好的技术效果。按上述组分 制备的抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐涂料，其性能列于表2。
[0023] 表1:本发明组分组成实施例1-4
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[0026]表2:涂料性能检测结果
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[0028] 本发明的防腐机理：1、化学健合与化学吸附:铁合金纳米粒子的高活性悬空键，用 高分子树脂材料配位，形成化学键合与化学吸附，同时将高分子闭环打开，形成开环的径 基与酸键进一步与树脂形成化学键合与化学吸附，并形成新的活性开环，与涂覆面发生化 学健合与化学吸附，运大大改善了填料与树脂间的结合力，同时也大大改善了树脂分子间 的结合力。2、抗渗透能力强：一、涂料中的填料与树脂分子之间形成了化学键合与化学吸 附，阻塞渗透通道;二、微小的铁合金纳米高分子复合材料粒子具有填充空穴的作用，由于 铁合金纳米高分子复合材料不溶于水、水、氧和其它离子不能透过颗粒本身，只能绕道渗 透，延长了渗透路线，起迷宫效应。铁合金纳米高分子复合材料表面积很大又有化学作用， 所W加入少量就能起到显著效果。=、铁合金纳米高分子复合材料有憎水性，通常的极性介 质和离子很难通过涂膜。3、附着力高:铁合金纳米重防腐涂料的对于金属、混凝±、木材、玻 璃等均有优良附着力，其一因为铁合金纳米高分子复合材料的引入增加了活性径基、酸键 数量对涂覆面形成了化学吸附。其二，所选树脂固化时体积收缩很小，内应力不高，其=，树 指中的酸键使分子链柔软例于旋转，可消除内应力，所W附着力高。4、耐腐蚀性能好:其一， 一般涂料的破坏都是由于腐蚀介质沿分子和填料间的界面或树脂分子间的界面而进行的， 抗酸耐磨无溶剂铁合金纳米重防腐涂料用化学键合与化学吸附阻塞了运些通道;其二，铁 本身耐蚀性好，涂层抗渗透能力强，减缓腐蚀速度;其=，加上铸石粉是无机材料，其组成决 定了它具有良好的耐化学药品及抗酸性能，耐酸性是耐酸水泥的十倍W上;其四，化学键合 与化学吸附作用，阻止水、氧及其它腐蚀介质的取代作用，使其不易发生腐蚀反应，所W耐 腐蚀性能好。
[0029] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加 W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:包含以下质量百分比的 原料：双酸F型环氧树脂40-50% ;钛合金纳米衆料5-8% ;抗酸耐磨材料10-20% ;消泡剂 0 · H % ;分散剂0 · 5-1 % ;功能颜填料15-30 % ;偶联剂0 · 5-1 · 5 % ;活性稀释剂3-8 % ;触变 剂1-1.5% 〇2. 根据权利要求抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述钛合金纳 米为粒径在50-1 OOnm间。3. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述抗 酸耐磨材料为800-1000目铸石粉粉末。4. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述消 泡剂为非硅类高分子聚合物，如AFC0NA2020。5. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述分 散剂为丙烯酸酯类高分子聚合物，如AFC0NA4050。6. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述功 能颜填料为三聚磷酸铝、云母粉和碳黑、硅微粉、陶瓷粉等几种或一种。7. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述活 性稀释剂为12-14烷基的缩水甘油醚类或特殊结构的树脂改性剂。8. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述偶 联剂为含有机硅烷偶联剂。9. 根据权利要求1所述的抗酸耐磨无溶剂钛合金纳米重防腐涂料，其特征在于:所述触 变剂为膨润土和气相二氧化硅。
【文档编号】C09D163/00GK105925139SQ201610437515
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】彭晓淳, 胡先鹏
【申请人】湖南邦泽科技有限公司