一种纳米改性防腐蚀耐冲刷涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料制备技术，涉及一种纳米改性的防腐蚀耐冲刷涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 特殊环境下的压气机叶片、输水管道、涡轮机叶片和泥浆栗轮等都经受着严峻的 腐蚀和冲刷问题。现有防腐蚀涂料耐冲刷性能较差，耐冲刷涂料的防腐蚀性能不好，因此亟 需一种防腐蚀耐冲刷的双功能涂料。中国专利CN02158891.0公布了一种金属表面防腐蚀涂 料，该涂料为双层结构，底漆为环氧漆，面漆为聚氨酯漆。中国专利CN 201210418545.5公布 了一种耐冲刷防腐涂料，其为三层结构，包括预涂层、防护层和外表层，分别起到不同作用。 上述两种涂料未经纳米改性，防腐蚀耐冲刷性能较差。而且为多层结构，增加了制备和施工 难度。中国专利CN 03134092.X公布了一种纳米涂料及其制作工艺，将涂料各组分按比例混 合搅拌，高速分散20min即可即可得到纳米涂料。其缺点是:纳米颗粒在树脂中的分散性差， 降低了防蚀腐耐冲刷性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是:提出一种纳米改性的防腐蚀耐冲刷涂料及其制备方法，以便提 高涂料的防腐蚀耐冲刷性能，满足特殊环境下的压气机叶片、输水管道、涡轮机叶片和泥浆 栗轮等的使用需要。
[0004] 本发明的技术方案是:一种纳米改性防腐蚀耐冲刷涂料，其特征在于:它由第一组 分和第二组分构成，第一组分和第二组分的重量比为1:0.03~1:0.06;第一组分配方中各 组分的重量百分比为：环氧树脂：25%~30%;氨基树脂：4%~6%;微米硬质填料：5%~ 15% ;微米防腐填料5 %~15 % ;亚微米填料：1%~6 % ;纳米填料:0.1 %~2 % ;流平剂： 0.1 %~0.5 % ;润湿分散剂：1 %~2 % ;余量:溶剂;所述的环氧树脂是平均分子量为900~ 1400的双酚A环氧树脂中的一种物质或多种物质的组合;所述的氨基树脂是甲醚化氨基树 月旨5865;所述的微米硬质填料是颗粒尺寸为Ιμπι~50μηι的氧化错、石英砂、碳化娃、碳化妈或 氧化锆中的一种物质或多种物质的组合;所述的微米防腐填料是颗粒尺寸为30μπι~50μπι的 磷酸盐、铬酸盐、锌粉或铁红中的一种物质或多种物质的组合;所述的亚微米填料是平均粒 径为500nm的聚酯改性纳米氧化错;所述的纳米填料是平均粒径为50nm的硅氧烷改性纳米 二氧化硅;所述的溶剂是二甲苯与正丁醇的混合溶液，二甲苯与正丁醇的质量比为1:1;第 二组分为聚酰胺固化剂115。
[0005] 如上面所述的一种纳米改性防腐蚀耐冲刷涂料的制备方法，其特征在于:第一组 分的制备步骤如下：
[0006] 1、备料:按比例称取各种原料；
[0007] 2、树脂溶解:将环氧树脂与等量的溶剂放到容器中混合，向容器放入搅拌装置搅 拌至少3h，使环氧树脂溶解得到溶解物；
[0008] 3、预分散:将氨基树脂、流平剂、润湿分散剂、纳米填料和亚微米填料加入到上述 溶解物中，将容器放到超声分散装置上进行超声分散至少5min，使上述溶解物与氨基树脂、 流平剂、润湿分散剂、纳米填料和亚微米填料混合均匀形成浆料I;
[0009] 4、震荡分散:然后将微米硬质填料、微米防腐填料和剩余溶剂加入到浆料I中，手 工搅拌至少2min，然后将浆料I与微米硬质填料、微米防腐填料和剩余溶剂的混合物装入震 荡瓶中，再向震荡瓶中加入100重量份的锆珠，拧紧震荡瓶装入震荡分散机中震荡2h~4h， 之后用滤纸将锆珠过滤出去得到浆料Π ;
[0010] 5、超声分散:将浆料Π 放入超声仪中超声分散lOmin~20min得到第一组分。
[0011] 本发明的优点是:提出了一种纳米改性的防腐蚀耐冲刷涂料及其制备方法，大大 提高了涂料的防腐蚀耐冲刷性能，满足了特殊环境下的压气机叶片、输水管道、涡轮机叶片 和泥浆栗轮等的使用需要。
【具体实施方式】
[0012] 下面对本发明做进一步详细说明。一种纳米改性防腐耐冲刷涂料，其特征在于:它 由第一组分和第二组分构成，第一组分和第二组分的重量比为1 :〇. 03~1:0.06;第一组分 配方中各组分的重量百分比为：环氧树脂：25%~30%;氨基树脂：4%~6%;微米硬质填 料:5 %~15 % ;微米防腐填料5 %~15 % ;亚微米填料:1 %~6 % ;纳米填料:0.1 %~2 % ;流 平剂:0.1 %~0.5 % ;润湿分散剂：1 %~2 % ;余量:溶剂;所述的环氧树脂是平均分子量为 900~1400的双酸A环氧树脂中的一种物质或多种物质的组合;所述的氨基树脂是甲醚化氨 基树脂5865;所述的微米硬质填料是颗粒尺寸为Ιμπι~50μηι的氧化错、石英砂、碳化娃、碳化 钨或氧化锆中的一种物质或多种物质的组合;所述的微米防腐填料是颗粒尺寸为30μπι~50 μπι的磷酸盐、铬酸盐、锌粉或铁红中的一种物质或多种物质的组合;所述的亚微米填料是平 均粒径为500nm的聚酯改性纳米氧化错;所述的纳米填料是平均粒径为50nm的硅氧烷改性 纳米二氧化硅;所述的溶剂是二甲苯与正丁醇的混合溶液，二甲苯与正丁醇的质量比为1: 1;第二组分为聚酰胺固化剂115。
[0013] 如上面所述的一种纳米改性防腐耐冲刷涂料的制备方法，其特征在于:第一组分 的制备步骤如下：
[0014] 1、备料:按比例称取各种原料；
[0015] 2、树脂溶解:将环氧树脂与等量的溶剂放到容器中混合，向容器放入搅拌装置搅 拌至少3h，使环氧树脂溶解得到溶解物；
[0016] 3、预分散:将氨基树脂、流平剂、润湿分散剂、纳米填料和亚微米填料加入到上述 溶解物中，将容器放到超声分散装置上进行超声分散至少5min，使上述溶解物与氨基树脂、 流平剂、润湿分散剂、纳米填料和亚微米填料混合均匀形成浆料I;
[0017] 4、震荡分散:然后将微米硬质填料、微米防腐填料和剩余溶剂加入到浆料I中，手 工搅拌至少2min，然后将浆料I与微米硬质填料、微米防腐填料和剩余溶剂的混合物装入震 荡瓶中，再向震荡瓶中加入100重量份的锆珠，拧紧震荡瓶装入震荡分散机中震荡2h~4h， 之后用滤纸将锆珠过滤出去得到浆料Π ;
[0018] 5、超声分散:将浆料Π 放入超声仪中超声分散lOmin~20min得到第一组分。
[0019] 本发明的工作原理是:平均分子量为900-1400的双酚A环氧树脂与氨基树脂配合 使用，主要为了保证涂料拥有较好的硬度的同时，并拥有一定的韧性;微米硬质填料主要提 高涂料的硬度，使涂料具有一定的耐冲刷性能;微米防腐填料主要为了保证涂料具有一定 的防腐蚀能力；亚微米填料和纳米填料相对于普通微米填料，可以更有效的填充树脂体系 交联网络中的孔洞，提高涂层致密性，进一步提升涂料的防腐蚀性能和耐冲刷性能。利用这 种不同尺寸大小的颗粒对树脂体系交联网络进行增强的同时，纳米Si〇2还可以与环氧树脂 形成化学键合起到增强交联密度的作用，并会增强涂料对基板的附着力，大大提高涂料的 防腐蚀性能，而纳米Al 2〇3则在冲刷