專利名稱：高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，屬化工涂料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機械設(shè)備、汽車、建筑用彩鋼板經(jīng)常處于嚴酷的自然氣候下，空氣中存在的二氧化硫、二氧化碳等腐蝕性氣體，尤其在雨季，空氣中二氧化硫形成的酸雨，以及水、氧和腐蝕性金屬離子往往容易侵襲物件表面，加速了物件的腐蝕進程，因此必須在物件表面涂覆高耐腐蝕性的涂料，形成耐蝕保護層。開發(fā)一種具有高耐腐蝕性的涂料是擺在科研工作者面前的一項重會課題。
一般提高涂料的耐腐蝕性的傳統(tǒng)方法是開發(fā)新型有機樹脂和調(diào)整涂料的配方。如歐洲專利EP531575介紹了一種有芳香族羥基化合物、親水性聚氨酯或聚酰亞胺和硅膠組成的防腐蝕耐酸涂料。美國專利USP4370387介紹了一種聚酯預(yù)涂彩鋼板涂料，該涂料采用的丙烯酸或甲基丙烯酸端封閉聚酯樹脂，含二元羧酸和對苯二酸、二元醇等成分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法。
本發(fā)明一種高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于具有以下的工藝過程和步驟a.設(shè)計涂料的配方該涂料的各組成物及其用量的重量百分比如下環(huán)氧樹脂 50～65％；環(huán)氧樹脂為有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、有機鈦改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、溴改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和氯改性雙酚A型環(huán)氧樹脂中的任一種；納米粉體 5～12％；納米粉體為經(jīng)表面處理劑硬脂酸鈉或硅烷偶聯(lián)劑表面改性處理的納米二氧化鈦、硫酸鋇、二氧化硅和氧化鋅中的任一種；納米粒子的粒徑為40～100nm；表面改性處理劑的用量為納米粉體重量的4～5％；固化劑 6～14％；固化劑為丁醇醚化三聚氰胺樹脂、封閉型異氰酸脂、丁醇醚化脲醛樹脂中的任一種；溶劑 20～25％；溶劑為油性混合有機溶劑，為S100溶劑、六醇丁醚和丁醇三者的混合溶，其三者的配比為1∶0.8∶0.7；分散劑 1.0～2.5％；分散劑為EFKA4010；b.按上述配方準備好各組成物原料；先將部分的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，再加入經(jīng)表面改性處理的納米粉體、分散劑EFKA4010，以及油性混合溶劑，經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和固化劑，再次進一步經(jīng)高速攪拌機棄分攪拌混合均勻，最終制得納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
本發(fā)明方法的優(yōu)點是本發(fā)明工藝中所用的原料國內(nèi)外均有規(guī)模生產(chǎn)、容易獲取、成本不高；而且生產(chǎn)工藝簡單；易于產(chǎn)業(yè)化。另外，本發(fā)明的產(chǎn)品納米復(fù)合環(huán)氧涂料由于納米粒子的特殊功能和作用，與常規(guī)涂料相比，具有很高的耐化學(xué)侵蝕性、耐腐蝕性和耐候性。
具體實施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。
實施例1首先取平均徑粒為40um的二氧化鈦，用有機表面處理劑硬脂酸鈉進行表面改性處理，硬脂酸鈉的用量為納米二氧化鈦重量的4％。先取20g有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，加入3克上述經(jīng)表面改性的納米二氧化鈦，1.5g分散劑EFKA4010以及油性有機混合溶劑；該混合溶劑由10g S100溶劑、8g乙二醇丁醚和7g丁醇混合配制而成；先經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂40g，再加入固化劑丁醇醚化三聚氰胺樹脂25g，再次進一步經(jīng)高速攪拌機充分攪拌混合均勻，最終制得納米二氧化鈦復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
將該涂料均勻輥涂于鍍鋅鋼板上，涂膜厚25±5um，在240℃下烘烤70秒，得到預(yù)涂鋼板A，留作性能評價試驗。
實施例2首先取平均徑粒為50um的納米硫酸鋇，用有機表面處理劑硬脂酸鈉進行表面改性處理，硬脂酸鈉的用量為納米硫酸鋇重量的4％。先取20g有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，加入4克上述經(jīng)表面改性的納米硫酸鋇，1.5g分散劑EFKA4010以及油性有機混合溶劑；該混合溶劑由10g S100溶劑、8g乙二醇丁醚和7g丁醇混合配制而成；先經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂40g，再加入固化劑丁醇醚化三聚氰胺樹脂25g，再次進一步經(jīng)高速攪拌機充分攪拌混合均勻，最終制得納米硫酸鋇復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
將該涂料均勻輥涂于鍍鋅鋼板上，涂膜厚25±5um，在240℃下烘烤70秒，得到預(yù)涂鋼板B，留作性能評價試驗。
實施例3首先取平均徑粒為50um的納米硫酸鋇，用有機表面處理劑硬脂酸鈉進行表面改性處理，硬脂酸鈉的用量為納米硫酸鋇重量的4％。先取20g有機鈦改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，加入4克上述經(jīng)表面改性的納米硫酸鋇，1.5g分散劑EFKA4010以及油性有機混合溶劑；該混合溶劑由10g S100溶劑、8g乙二醇丁醚和7g丁醇混合配制而成；先經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體有機鈦改性雙酚A型環(huán)氧樹脂40g，再加入固化劑封閉型異氰酸脂25g，再次進一步經(jīng)高速攪拌機充分攪拌混合均勻，最終制得納米硫酸鋇復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
將該涂料均勻輥涂于鍍鋅鋼板上，涂膜厚25±5um，在240℃下烘烤70秒，得到預(yù)涂鋼板C，留作性能評價試驗。
實施例4首先取平均徑粒為50um的納米二氧化硅，用有機表面處理劑硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性處理，硅烷偶聯(lián)劑的用量為納米二氧化硅重量的4％。先取20g澳改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，加入4克上述經(jīng)表面改性的納米二氧化硅、1.5g分散劑EFKA4010以及油性有機混合溶劑；該混合溶劑由10g S100溶劑、8g乙二醇丁醚和7g丁醇混合配制而成；先經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體溴改性雙酚A型環(huán)氧樹脂40g，再加入固化劑丁醇醚化脲醛樹脂25g，再次進一步經(jīng)高速攪拌機充分攪拌混合均勻，最終制得納米二氧化硅復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
將該涂料均勻輥涂于鍍鋅鋼板上，涂膜厚25±5um，在240℃下烘烤70秒，得到預(yù)涂鋼板D，留作性能評價試驗。
實施例5首先取平均徑粒為50um的氧化鋅，用有機表面處理劑硬脂酸鈉進行表面改性處理、硬脂酸鈉的用量為納米化鋅重量的4％。先取20g氯改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，加入4克上述經(jīng)表面改性的納米氧化鋅、1.5g分散劑EFKA 4010以及油性有機混合溶劑；該混合溶劑由10g S100溶劑、8g乙二醇丁醚和7g丁醇混合配制而成；先經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體氯改性雙酚A型環(huán)氧樹脂40g，再加入固化劑丁醇醚化三聚氰胺樹脂25g，再次進一步經(jīng)高速攪拌機充分攪拌混合均勻，最終制得納米氧化鋅復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
將該涂料均勻輥涂于鍍鋅鋼板上，涂膜厚25±5um，在240℃下烘烤70秒，得到預(yù)涂鋼板D，留作性能評價試驗。
對上述實施例制備的納米復(fù)合環(huán)氧涂料預(yù)涂鋼板進行耐MEK擦試試驗和中性鹽霧試驗，并與常規(guī)環(huán)氧預(yù)涂鋼板進行性能對比，各預(yù)涂鋼板試樣涂層的性能指標如下表1所示表1 各預(yù)涂鋼板試樣涂層的性能指標

經(jīng)試驗結(jié)果可見，與常規(guī)涂層相比，經(jīng)納米材料改性的環(huán)氧涂料有著優(yōu)異的耐腐蝕性能。
經(jīng)掃描電子顯微鏡(SEM)對涂層的微觀結(jié)果進行表征觀察，發(fā)現(xiàn)未添加納米粉體的常規(guī)環(huán)氧涂層表面存在諸多大小不一的微孔缺陷；而添加不同種類的納米粉體的環(huán)氧涂層，其致密度和均勻性均有不同程度地提高，并具有較高的耐腐蝕性能。
權(quán)利要求
1.一種高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，其特征在于具有以下的工藝過程和步驟a.設(shè)計涂料的配方該涂料的各組成物及其用量的重量百分比如下環(huán)氧樹脂50～65％；環(huán)氧樹脂為有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、有機鈦改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、溴改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和氯改性雙酚A型環(huán)氧樹脂中的任一種；納米粉體5～12％；納米粉體為經(jīng)表面處理劑硬脂酸鈉或硅烷偶聯(lián)劑表面改性處理的納米二氧化鈦、硫酸鋇、二氧化硅和氧化鋅中的任一種；納米粒子的粒徑為40～100nm；表面改性處理劑的用量為納米粉體重量的4～5％；固化劑6～14％；固化劑為丁醇醚化三聚氰胺樹脂、封閉型異氰酸脂、丁醇醚化脲醛樹脂中的任一種；溶劑20～25％；溶劑為油性混合有機溶劑，為S100溶劑、六醇丁醚和丁醇三者的混合溶，其三者的配比為1∶0.8∶0.7；分散劑1.0～2.5％；分散劑為EFKA 4010；b.按上述配方準備好各組成物原料；先將部分的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂放入容器內(nèi)，再加入經(jīng)表面改性處理的納米粉體、分散劑EFKA 4010，以及油性混合溶劑，經(jīng)高速攪拌機攪拌10分鐘，進行預(yù)分散，隨后轉(zhuǎn)入球磨罐中，用高速振蕩機振蕩1小時，制得納米粉體分散漿料；然后在該漿料中加入剩余部分的原本體改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和固化劑，再次進一步經(jīng)高速攪拌機棄分攪拌混合均勻，最終制得納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高耐腐蝕性納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料的制備方法，屬化工涂料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過納米粒子復(fù)合環(huán)氧樹脂的方法制備高耐腐蝕性涂料。本發(fā)明涂料的各組成物及其用量的重量百分比如下改性雙酚A型環(huán)氧樹脂50～65％，納米粉體5～12％，固化劑6～14％，有機混合溶劑20～25％，分散劑1.0～2.5％；按上述配方配料，在一定量的環(huán)氧樹脂中，加入經(jīng)改性處理的納米粉體、混合溶劑、固化劑、分散劑，采用高速攪拌、砂磨，球磨振蕩特殊分散工藝，運用共混技術(shù)，最終制得具有高耐腐蝕性的納米復(fù)合環(huán)氧樹脂涂料。該涂料適用于汽車、機械設(shè)備、家用電器、建筑用彩鋼板的表面涂層。
文檔編號C09D163/02GK1970662SQ20061011817
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者施利毅, 張清濤, 張震宇, 杭建忠, 徐夏章 申請人:上海大學(xué), 江門市銀帆化學(xué)有限公司