有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，耐高溫涂料對(duì)高溫爐，石油管道等其他高溫設(shè)備的表面氧 化保護(hù)作用越來越大。另外很多長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下工作的設(shè)備，如農(nóng)機(jī)，鋁精煉爐，發(fā)動(dòng) 機(jī)排氣系統(tǒng)，汽車消聲器等設(shè)備極易受到高溫腐蝕，所以也需要耐高溫涂料對(duì)其加以保 護(hù)。迄今為，國外已經(jīng)研制出最高可耐1427° C的耐高溫涂料，而我國目前這方面研制成 果較少，這方面的產(chǎn)品主要依靠國外進(jìn)口，每年給國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。金屬材料的 腐蝕問題一個(gè)長(zhǎng)期難以解決的難題。因?yàn)榻饘贂?huì)長(zhǎng)期與周圍的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或者電化學(xué)反 應(yīng)，從本質(zhì)上來說是因?yàn)楦鞣N金屬與周圍的化學(xué)介質(zhì)，如氧、酸、堿或鹽發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 同時(shí)化學(xué)反應(yīng)會(huì)隨著溫度的升高而加快，這也就說明了高溫會(huì)帶給金屬強(qiáng)烈的腐蝕效果。 在現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展中，很多設(shè)備都是在高溫環(huán)境下進(jìn)行工作的，如城市煤氣管線、供熱管 線、各種車輛的排氣管、消聲器、發(fā)動(dòng)機(jī)，工廠的冷熱交換工具，石油分解設(shè)備等。這樣勢(shì) 必會(huì)加速其腐蝕。導(dǎo)致設(shè)備穿孔泄露，嚴(yán)重的還會(huì)引起火災(zāi)、爆炸等事故。另外在我國北 方農(nóng)村生活中，很多農(nóng)民仍然選用爐灶、煙囡作為取暖具，但是因?yàn)槿狈ψ銐虻谋韺颖Ｗo(hù) (一般的只是一層裸露鐵皮），造成金屬氧化腐蝕嚴(yán)重，使用周期1-2年即銹跡斑斑，黑煙 外漏。這些都會(huì)造成巨大的金屬浪費(fèi)；同時(shí)還污染環(huán)境。有專家介紹，如果采用耐高溫涂 料進(jìn)行表面防護(hù)，金屬腐蝕至少可以減少30%，這應(yīng)該引起家、杜會(huì)的足夠重視。在現(xiàn)在的 生活中出現(xiàn)很多因?yàn)榻饘俑g而造成經(jīng)濟(jì)，生命破壞的事例。如管道內(nèi)受到高溫腐燭而被 破壞，橋梁因?yàn)榻饘俑g而斷裂等。宄其原因在于金屬的腐蝕和破壞。金屬本身損失不可 怕，可怕的是因?yàn)楸旧淼膯栴}而連累到其他物體而破壞。在造成嚴(yán)重的事故的同時(shí)還影響 了工業(yè)的發(fā)展，給人們穩(wěn)定的生活造成不可彌補(bǔ)的損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料及其制備方法，綜合有機(jī)涂 料和無機(jī)涂料的優(yōu)勢(shì)，選擇不同組分合理配比，制得的復(fù)合型耐高溫涂料最高可耐1300°C 的高溫，并且附著力強(qiáng)，不易剝離，能夠很好的保護(hù)金屬表面不被腐蝕。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段為： 一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：甲基三甲氧 基硅烷8~15份，環(huán)氧樹脂5~10份，磷酸三甲酚酯2~5份，硫酸鋇5~10份，金納米粒子 1~5份，硅酸鋁2~4份，羧乙基纖維素3~8份，三聚磷酸鉀1~3份，碳酸鈣1~4份，磷酸鋅 5~9份，醋酸丁酯2~6份，甲基羥丙基纖維素0. 15~0.56份，氯化石蠟4~10份，抗氧劑0~1 份，表面活性劑4~8份，分散劑1~5份。
[0005] 所述抗氧劑為二丁基羥基甲苯。
[0006] 所述表面活性劑為陰離子表面活性劑。
[0007] 所述分散劑為三乙基己基磷酸或者甲基戊醇。
[0008] 所述的一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下： 甲基三甲氧基硅烷10份，環(huán)氧樹脂8份，磷酸三甲酚酯3. 5份，硫酸鋇7. 5份，金納米粒 子3份，硅酸鋁3份，羧乙基纖維素5份，三聚磷酸鉀2份，碳酸鈣3份，磷酸鋅7份，醋酸 丁酯4份，甲基羥丙基纖維素0.35份，氯化石蠟7份，抗氧劑0.5份，表面活性劑6份，分 散劑3份。
[0009] 所述的一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料的制備方法，包括如下步驟： 1) 將甲基三甲氧基硅烷、環(huán)氧樹脂、磷酸三甲酚酯、羧乙基纖維素、醋酸丁酯、甲基羥 丙基纖維素和氯化石蠟加入反應(yīng)器中，攪拌升溫至150~180°c ; 2) 向步驟1)反應(yīng)器中加入硫酸鋇、硅酸鋁、三聚磷酸鉀、碳酸鈣、磷酸鋅攪拌5~8h，升 溫至 180~200°C，保溫 3~5h ; 3) 向步驟2)反應(yīng)器中加入抗氧劑、表面活性劑、金納米粒子和分散劑，攪拌分散得有機(jī) 無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料。
[0010] 步驟1)中升溫至160°C。
[0011] 步驟2)中升溫至190°C，攪拌4h。
[0012] 有益效果： 本發(fā)明提供一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料及其制備方法，綜合有機(jī)涂料和 無機(jī)涂料的優(yōu)勢(shì)，特別添加金納米粒子選擇不同組分合理配比，制得的復(fù)合型耐高溫涂料 最高可耐1300°C的高溫，并且附著力強(qiáng)，不易剝離，能夠很好的保護(hù)金屬表面不被腐蝕。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1 一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：甲基三甲氧 基硅烷8份，環(huán)氧樹脂5份，磷酸三甲酚酯2份，硫酸鋇5份，金納米粒子1份，硅酸鋁2 份，羧乙基纖維素3份，三聚磷酸鉀1份，碳酸鈣1份，磷酸鋅5份，醋酸丁酯2份，甲基羥 丙基纖維素0.15份，氯化石蠟4份，抗氧劑二丁基羥基甲苯0.1份，陰離子表面活性劑 十二烷基苯磺酸鈉4份，分散劑三乙基己基磷酸1份。
[0014] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將甲基三甲氧基硅烷、環(huán)氧樹脂、磷酸三甲酚酯、羧乙基纖維素、醋酸丁酯、甲基羥 丙基纖維素和氯化石蠟加入反應(yīng)器中，攪拌升溫至160°c ; 2) 向步驟1)反應(yīng)器中加入硫酸鋇、硅酸鋁、三聚磷酸鉀、碳酸鈣、磷酸鋅攪拌5~8h，升 溫至190 C，保溫4h ; 3) 向步驟2)反應(yīng)器中加入抗氧劑、表面活性劑、金納米粒子和分散劑，攪拌分散得有 機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料。
[0015] 實(shí)施例2 一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合型納米粒子耐高溫涂料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：甲基三甲氧 基硅烷15份，環(huán)氧樹脂10份，磷酸三甲酚酯5份，硫酸鋇10份，金納米粒子5份，硅酸鋁 4份，羧乙基纖維素8份，三聚磷酸鉀3份，碳酸鈣4份，磷酸鋅9份，醋酸丁酯6份，甲基 羥丙基纖維素0.56份，氯化石蠟10份，抗氧劑二丁基羥基甲苯1份，陰離子表面活性劑 十二烷基苯磺酸鈉8份，分散劑三乙基己基磷酸5份。
[0016] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將甲