一種海洋防腐涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分：水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯5-16份、改性瀝青1-2.5份、水性環(huán)氧固化劑5-10份、改性納米二氧化鈦10-30份、改性碳納米管5-16份、氧化鐵紅5-15份、鋅粉3-5份、纖維絨毛2-15份、殼聚糖0.9-2.5份、成膜助劑3-8份、消泡劑0.5-1.3份、潤濕劑0.3-1.5份、分散劑0.6-1.5份、流平劑0.5-1.6份、增稠劑0.2-0.8份、水5-15份。本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其防腐蝕性強，抗沖擊性好，易于施工，用于海洋設備中使用壽命長。
【專利說明】一種海洋防腐涂料

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料【技術領域】，尤其涉及一種海洋防腐涂料。

【背景技術】
[0002]海洋防腐是海洋工程的關鍵技術之一，金屬在海洋中腐蝕導致的應力腐蝕斷裂、氫脆、腐蝕疲勞、晶間腐蝕等會使海洋工鋼結構發(fā)生突然的斷裂，導致海洋環(huán)境生態(tài)災難，造成巨大損失。近年來，國內外對海洋腐蝕與防護日趨重視，各種耐海水腐蝕材料不斷推出，各種防腐蝕施工技術也有很大發(fā)展，但仍遠不能滿足實際需求。
[0003]海洋防腐涂料是指海洋環(huán)境中使用的防腐蝕涂料，其一般要求具有如下性能:具有良好的物理性能，對腐蝕介質抗?jié)B性好，對鋼材表面附著力好；具有良好的力學性能，耐海水沖刷、耐海水、耐鹽霧、耐油、耐化學品、耐紫外線等的侵蝕；與電化學保護系統(tǒng)相容性好，飛濺區(qū)和全浸區(qū)涂料要具有耐陰極剝離性；具有良好的施工性能，可在各種環(huán)境條件下對不同結構進行高質量涂裝施工；符合健康、環(huán)保、安全的要求，涂料固含量高，揮發(fā)有機化合物含量符合國家或國際標準要求。
[0004]我國的海洋防腐涂料性能仍存在很多缺陷，不能滿足社會的需要，例如使用壽命短、防腐蝕性差等。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提出了一種海洋防腐涂料，其防腐蝕性強，抗沖擊性好，易于施工，用于海洋設備中使用壽命長。
[0006]本發(fā)明提出了一種海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯5-16份、改性浙青1-2.5份、水性環(huán)氧固化劑5-10份、改性納米二氧化鈦10-30份、改性碳納米管5-16份、氧化鐵紅5-15份、鋅粉3_5份、纖維絨毛2_15份、殼聚糖0.9-2.5份、成膜助劑3-8份、消泡劑0.5-1.3份、潤濕劑0.3-1.5份、分散劑0.6-1.5份、流平劑0.5-1.6份、增稠劑0.2-0.8份、水5-15份。
[0007]優(yōu)選地，所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將20-40份環(huán)氧樹脂和70-100份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至55-70°C，攪拌20_50min，加入0.5-2份過硫酸銨，加熱至160-175°C，攪拌反應4-6h，降溫至60-70°C，加入60-80份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫1-1.6h后加入50-80份去離子水。
[0008]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份鈦酸四丁酯滴加到50-100份無水乙醇中，攪拌10-20min得到溶液A，其中，滴加時間為2-5min ；向溶液A中加入20-35份水和10-15份濃硝酸，攪拌15_25min后轉移至聚四氟乙烯高壓反應釜中，密封后在55-65°C下保溫50-60h，降溫后離心，用蒸餾水洗滌后在55_65°C下真空干燥l_3h，研磨得到納米二氧化鈦粉末；將得到的納米二氧化鈦粉末和1-3份硅烷偶聯(lián)劑加入到20-50份水中，超聲分散10-25min，過濾，洗滌，烘干。
[0009]優(yōu)選地，所述娃燒偶聯(lián)劑為氣基娃燒偶聯(lián)劑。
[0010]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯8-13份、改性浙青1.6-2.2份、水性環(huán)氧固化劑7-9份、改性納米二氧化鈦16-26份、改性碳納米管9-13份、氧化鐵紅7-12份、鋅粉3.6-4.5份、纖維絨毛9_12份、殼聚糖1.5-2.2份、成膜助劑3.6-6.8份、消泡劑0.9-1.2份、潤濕劑0.8-1.3份、分散劑0.9-1.2份、流平劑0.9-1.4份、增稠劑0.3-0.6份、水7-13份。
[0011]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯10份、改性浙青2.1份、水性環(huán)氧固化劑7.8份、改性納米二氧化鈦22份、改性碳納米管12份、氧化鐵紅10份、鋅粉3.9份、纖維絨毛9.7份、殼聚糖1.6份、成膜助劑5.6份、消泡劑0.97份、潤濕劑0.89份、分散劑0.96份、流平劑1.32份、增稠劑0.46份、水12份。
[0012]優(yōu)選地，所述改性浙青的改性劑為馬來酸酐。
[0013]優(yōu)選地，所述成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一種或者多種的組合。
[0014]優(yōu)選地，所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或者多種的組合。
[0015]優(yōu)選地，所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、鄰苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或者多種與改性膨潤土、改性凹凸棒土中的一種或者兩種的組合。
[0016]本發(fā)明中，環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐化學腐蝕性，對眾多底材具有極佳的附著力，能與多種固化劑固化，涂膜的致密性好，剛性強、耐熱耐磨性好；但環(huán)氧樹脂固化物脆性高，抗沖擊性能差，粘結性低；添加水性聚氨酯，聚氨酯鏈段和環(huán)氧樹脂鏈段之間相互貫穿，形成了互穿聚合物網絡結構或半互穿聚合物網絡結構，兩個聚合物網絡有一種相互協(xié)同的作用，提高了涂料的性能，抗沖擊強度得到很大的提高，柔韌性加大，粘結性有所升高，改善了環(huán)氧樹脂中因環(huán)狀結構存在造成的脆性大，易發(fā)生脆性斷裂，粘結性低的特點；改性浙青的改性劑為馬來酸酐，馬來酸酐中含有的碳碳雙鍵具有參與自由基和光化學反應的能力，另一方面酸酐基團可以和含有活潑氫的一些分子反應，提高了樹脂乳液與浙青的相容性，兩者接觸界面的物理咬合作用強，增韌了環(huán)氧樹脂，提高了其韌性，進一步降低了質脆的缺點；納米二氧化鈦是優(yōu)良的具有光催化作用的無機抗菌材料，無毒，無味，無刺激，熱穩(wěn)定性好，耐熱性好，殼聚糖是一種天然抗菌材料，具有殺菌率高，安全性好的特點，但是其耐熱性差，殼聚糖與改性納米二氧化鈦具有很好的相容性，兩者配合后，使兩者的優(yōu)勢互補，并有效的增加了改性納米二氧化鈦、殼聚糖與環(huán)氧樹脂的接觸面積，抑制了海水在環(huán)氧樹脂涂層內部的擴散，增大了環(huán)氧涂層的電阻，提高了涂料的防腐蝕性能；添加的氧化鐵紅、改性納米二氧化鈦、改性碳納米管相互配合，提高了漆膜表面粗糙度，在涂料固化的過程中，降低了漆膜的收縮率，保持了與基體的附著力，屏蔽減少了水、氧、離子的透過，與鋅粉、纖維絨毛配合，提高了涂料的防腐蝕性能。
[0017]本發(fā)明中，通過選擇合適的原料，調節(jié)各原料的含量，使各原料性能優(yōu)勢互補，得到的海洋防腐涂料，防腐蝕性強，抗沖擊性好，易于施工，用于海洋設備中，綜合性能好，使用壽命長。

【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內。
[0019]在具體實施例中，本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料中，水性環(huán)氧樹脂乳液的重量份為100份，水性聚氨酯的重量份可以為5.6、6、6.3、7、7.4,8.6、9、9.3,10.6、11、11.2、12,12.4,13.5、14、14.6、15、15.3 份，改性浙青的重量份可以為 1.3,1.59,1.8,2.0,2.23、
2.3,2.4,2.46份，水性環(huán)氧固化劑的重量份可以為5.6、6、6.3,7.4、8、8.5,9.6份，改性納米二氧化鈦的重量份可以為 10.6、11、11.3、12、12.5、13、13.6、14、14.5、15、15.6、18、19、21.3,25,25.6,27,28.6,29,29.5 份、改性碳納米管的重量份可以為 5.9、6、6.6、7、7.5、8、8.6,9.8、10、10.5、11、11.3,12.5,13.4、14、14.6、15、15.6 份，氧化鐵紅的重量份可以為
5.6、6、6.3,7.8、8、8.9、9、9.5,10.36、11、11.5,12.6,13,13.4,14,14.8 份，鋅粉的重量份可以為3.2、4、4.3,4.76份，纖維絨毛的重量份可以為2.3、3、3.5、4、4.6、5、5.6、6、6.7、7、
7.3、8、8.5,9.6、10、10.5、11、11.6,12.4、13、13.5、14、14.58 份，殼聚糖的重量份可以為0.96、1.0、1.1、1.23、1.4、1.58、1.7、1.8、1.86、1.9、1.94,2.0,2.1,2.23,2.3,2.34,2.4、
2.46份，成膜助劑的重量份可以為4、4.5、5、6、6.3、7、7.8份，消泡劑的重量份可以為0.56、0.7,0.86,0.95、1.0、1.05、1.1、1.23 份，潤濕劑的重量份可以為 0.36,0.4,0.45,0.5、0.56,0.6,0.7,0.85,0.9,0.96,1.0,1.09,1.2,1.36,1.4,1.48 份，分散劑的重量份可以為 0.69,0.75,0.8,0.86,1.0,1.26,1.3,1.34,1.4,1.48 份，流平劑的重量份可以為 0.56、0.6,0.67,0.7,0.78,0.8,0.86,0.94,1.0,1.23,1.3,1.35,1.59 份，增稠劑的重量份可以為 0.26,0.34,0.4,0.5,0.53,0.67,0.7,0.75 份，水的重量份可以為 5.6、6、6.8、7、7.3、8、
8.5、9、9.6、10、10.3、11、11.4、12、12.5、13、13.4、14、14.3 份。
[0020]實施例1
[0021]本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯5份、改性浙青2.5份、水性環(huán)氧固化劑10份、改性納米二氧化鈦30份、改性碳納米管5份、氧化鐵紅5份、鋅粉3份、纖維絨毛15份、殼聚糖0.9份、成膜助劑8份、消泡劑0.5份、潤濕劑1.5份、分散劑0.6份、流平劑1.6份、增稠劑0.2份、水5份。
[0022]實施例2
[0023]本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯16份、改性浙青I份、水性環(huán)氧固化劑5份、改性納米二氧化鈦10份、改性碳納米管16份、氧化鐵紅15份、鋅粉5份、纖維絨毛2份、殼聚糖2.5份、成膜助劑3份、消泡劑1.3份、潤濕劑0.3份、分散劑1.5份、流平劑0.5份、增稠劑0.8份、水15份；
[0024]其中，所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將20份環(huán)氧樹脂和100份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至70°C，攪拌20min，加入2份過硫酸銨，加熱至160°C，攪拌反應6h，降溫至60°C，加入80份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫Ih后加入80份去離子水。
[0025]實施例3
[0026]本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯9份、改性浙青2.46份、水性環(huán)氧固化劑6.3份、改性納米二氧化鈦13份、改性碳納米管6.6份、氧化鐵紅9.5份、鋅粉4.76份、纖維絨毛12.4份、殼聚糖2.23份、成膜助劑7.8份、消泡劑1.1份、潤濕劑1.36份、分散劑1.26份、流平劑0.78份、增稠劑0.26份、水11份;
[0027]其中，所述成膜助劑為乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇按重量份為1:2:3的組合；所述分散劑為三聚磷酸鈉；所述增稠劑為羧甲基纖維素與改性膨潤土按重量份為1:3的組合；
[0028]所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將40份環(huán)氧樹脂和70份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至55°C,攪拌50min,加入0.5份過硫酸銨,加熱至175°C,攪拌反應4h，降溫至70°C，加入60份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫1.6h后加入50份去離子水；
[0029]所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將20份鈦酸四丁酯滴加到50份無水乙醇中，攪拌20min得到溶液A，其中，滴加時間為2min ;向溶液A中加入35份水和10份濃硝酸，攪拌15min后轉移至聚四氟乙烯高壓反應釜中，密封后在55°C下保溫60h,降溫后離心，用蒸餾水洗滌后在55°C下真空干燥3h，研磨得到納米二氧化鈦粉末；將得到的納米二氧化鈦粉末和I份硅烷偶聯(lián)劑加入到50份水中，超聲分散lOmin，過濾，洗滌，烘干；所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑。
[0030]實施例4
[0031]本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯8份、改性浙青1.6份、水性環(huán)氧固化劑8.67份、改性納米二氧化鈦19份、改性碳納米管13份、氧化鐵紅12份、鋅粉4.3份、纖維絨毛7份、殼聚糖2.38份、成膜助劑4.8份、消泡劑1.19份、潤濕劑0.89份、分散劑1.23份、流平劑1.42份、增稠劑0.36份、水7份；
[0032]其中，所述改性浙青的改性劑為馬來酸酐；所述成膜助劑為乙二醇乙醚；所述分散劑為四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉按重量份為1:4的組合；所述增稠劑為聚丙烯酸鈉與改性膨潤土、改性凹凸棒土按重量份之比為1:2:5的組合；
[0033]所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將33份環(huán)氧樹脂和79份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至63°C,攪拌46min,加入1.6份過硫酸銨,加熱至167°C,攪拌反應5.4h，降溫至63°C，加入72份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫1.35h后加入70份去離子水；
[0034]所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將35份鈦酸四丁酯滴加到100份無水乙醇中，攪拌1min得到溶液A，其中，滴加時間為5min ;向溶液A中加入20份水和15份濃硝酸，攪拌25min后轉移至聚四氟乙烯高壓反應釜中，密封后在65°C下保溫50h，降溫后離心，用蒸餾水洗滌后在65°C下真空干燥lh，研磨得到納米二氧化鈦粉末；將得到的納米二氧化鈦粉末和3份硅烷偶聯(lián)劑加入到20份水中，超聲分散25min，過濾，洗漆，烘干。
[0035]實施例5
[0036]本發(fā)明所述海洋防腐涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯10份、改性浙青2.1份、水性環(huán)氧固化劑7.8份、改性納米二氧化鈦22份、改性碳納米管12份、氧化鐵紅10份、鋅粉3.9份、纖維絨毛9.7份、殼聚糖1.6份、成膜助劑5.6份、消泡劑0.97份、潤濕劑0.89份、分散劑0.96份、流平劑1.32份、增稠劑0.46份、水12份；
[0037]其中，所述成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇按任意重量份之比的組合；所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉按任意重量份之比的組合；所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、鄰苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯與改性膨潤土、改性凹凸棒土按任意重量份之比的組合；
[0038]所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將33份環(huán)氧樹脂和95份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至58°C,攪拌26min,加入0.98份過硫酸銨,加熱至173°C,攪拌反應5.3h，降溫至62°C，加入65份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫1.36h后加入59份去離子水。
[0039]所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將27份鈦酸四丁酯滴加到86份無水乙醇中，攪拌16min得到溶液A，其中，滴加時間為2.8min ；向溶液A中加入33份水和12份濃硝酸，攪拌19min后轉移至聚四氟乙烯高壓反應釜中，密封后在57°C下保溫58h，降溫后離心，用蒸餾水洗滌后在62°C下真空干燥1.8h，研磨得到納米二氧化鈦粉末；將得到的納米二氧化鈦粉末和1.9份硅烷偶聯(lián)劑加入到43份水中，超聲分散22min，過濾，洗漆，烘干。
[0040]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種海洋防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯5-16份、改性浙青1-2.5份、水性環(huán)氧固化劑5-10份、改性納米二氧化鈦10-30份、改性碳納米管5-16份、氧化鐵紅5-15份、鋅粉3_5份、纖維絨毛2_15份、殼聚糖0.9-2.5份、成膜助劑3-8份、消泡劑0.5-1.3份、潤濕劑0.3-1.5份、分散劑0.6-1.5份、流平劑0.5-1.6份、增稠劑0.2-0.8份、水5-15份。
2.根據(jù)權利要求1所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述水性環(huán)氧樹脂乳液按照以下工藝進行制備:按重量份將20-40份環(huán)氧樹脂和70-100份聚乙二醇混合均勻后攪拌加熱至55-700C，攪拌20-50min，加入0.5-2份過硫酸銨，加熱至160_175°C，攪拌反應4_6h，降溫至60-70°C，加入60-80份環(huán)氧樹脂，攪拌保溫1-1.6h后加入50-80份去離子水。
3.根據(jù)權利要求1或2所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份鈦酸四丁酯滴加到50-100份無水乙醇中，攪拌10-20min得到溶液A，其中，滴加時間為2_5min ;向溶液A中加入20-35份水和10-15份濃硝酸，攪拌15_25min后轉移至聚四氟乙烯高壓反應釜中，密封后在55-65°C下保溫50-60h，降溫后離心，用蒸餾水洗滌后在55-65°C下真空干燥l_3h，研磨得到納米二氧化鈦粉末；將得到的納米二氧化鈦粉末和1-3份硅烷偶聯(lián)劑加入到20-50份水中，超聲分散10-25min，過濾，洗漆，烘干。
4.根據(jù)權利要求3所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述海洋防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯8-13份、改性浙青1.6-2.2份、水性環(huán)氧固化劑7-9份、改性納米二氧化鈦16-26份、改性碳納米管9-13份、氧化鐵紅7_12份、鋅粉3.6-4.5份、纖維絨毛9-12份、殼聚糖1.5-2.2份、成膜助劑3.6-6.8份、消泡劑0.9-1.2份、潤濕劑0.8-1.3份、分散劑0.9-1.2份、流平劑0.9-1.4份、增稠劑0.3-0.6份、水7_13份。
6.根據(jù)權利要求5所述海洋防腐涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:水性環(huán)氧樹脂乳液100份、水性聚氨酯10份、改性浙青2.1份、水性環(huán)氧固化劑7.8份、改性納米二氧化鈦22份、改性碳納米管12份、氧化鐵紅10份、鋅粉3.9份、纖維絨毛9.7份、殼聚糖1.6份、成膜助劑5.6份、消泡劑0.97份、潤濕劑0.89份、分散劑0.96份、流平劑1.32份、增稠劑0.46份、水12份。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述改性浙青的改性劑為馬來酸酐。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一種或者多種的組合。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或者多種的組合。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述海洋防腐涂料，其特征在于，所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、鄰苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或者多種與改性膨潤土、改性凹凸棒土中的一種或者兩種的組合。
【文檔編號】C09D195/00GK104277664SQ201410557493
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權日:2014年10月20日
【發(fā)明者】胡昌悌 申請人:蕪湖縣雙寶建材有限公司