一種防水耐高溫耐磨防腐涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防水耐高溫耐磨防腐涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，金屬結(jié)構(gòu)件、工程機(jī)械尾氣管、金屬結(jié)構(gòu)高溫?zé)焽柰獗砻娉Ｒ驗(yàn)殚L(zhǎng)年接觸高溫氣體、濕氣和煙塵，極易腐蝕，即在金屬的界面上發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)入氧化狀態(tài)，從而顯著降低金屬材料的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀，增加金屬解構(gòu)間的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故，而防腐涂料是最簡(jiǎn)單、低成本保護(hù)金屬構(gòu)件遠(yuǎn)離腐蝕的最佳物質(zhì)，由于防腐涂料將金屬構(gòu)件與外界環(huán)境隔絕開(kāi)來(lái)，要求防腐涂料具備極高的附著力、耐高溫和耐磨性能，而普通的防腐涂料很難做到這一點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種防水耐高溫耐磨防腐涂料，附著力高且耐高溫、耐磨性能好。
[0004]本發(fā)明提出的一種防水耐高溫耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物45-48份，丙烯酸乳液43-46份，酪素膠9_12份，改性石墨烯23-26份，納米氧化鋅12-15份，三聚磷酸鋁6-9份，滑石粉4-6份，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 1.5-1.8份，抗鹽霧助劑1.1-1.5份，流平劑1.1-1.4份，消泡劑1.2-1.6份，分散劑1.2-1.5份，混合溶劑45-48份；
改性石墨烯的制備過(guò)程中，按重量份將3-6份石墨烯和30-60份硫酸/硝酸配合液放入置于65-75°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為3.5-4h，第一次超聲分散的頻率為15-20KHZ，第一次超聲分散的功率為600-1000W ;將物料A投入1-1.5 X 104份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.1后第一次陳化1.2-2h，抽濾、干燥得到物料B ;將物料B、40-60份二氯亞砜、10-13份N，N- 二甲基甲酰胺放入溫度為75-80°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫25-28h后減壓蒸餾0.5-1.2h，第二次陳化1-1.5h后抽濾、干燥得到物料C ;將物料C、20-25份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為2-5h，第二次超聲分散的頻率為50-55KHZ，第二次超聲分散的功率為800-1100W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至110-120°C并保溫3-5h，減壓蒸餾0.8-1.2h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯；
其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96-98wt%的硫酸溶液和濃度為55-60wt%的硝酸溶液按照4-4.5:1-1.2的體積比配制的混合溶液。
[0005]優(yōu)選地，有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物、丙烯酸乳液、酪素膠的重量比為58-62:24-25:10-11。
[0006]優(yōu)選地，酪素膠的酸值為157_160mg/g。
[0007]優(yōu)選地，混合溶劑是由正丁醇和二甲苯按質(zhì)量比為6.5-7:3-4.5混合制成。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物58-62份，丙烯酸乳液24-25份，酪素膠10-11份，改性石墨烯24-25份，納米氧化鋅13-14份，三聚磷酸鋁7-8份，滑石粉4.5-5份，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 1.6-1.7份，抗鹽霧助劑1.3-1.4份，流平劑1.2-1.3份，消泡劑1.3-1.5份，分散劑1.3-1.4份，混合溶劑46-47份。
[0009]優(yōu)選地，改性石墨烯的制備過(guò)程中，按重量份將4-5份石墨烯和40-50份硫酸/硝酸配合液放入置于68-72°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為3.6-3.8h，第一次超聲分散的頻率為16-19KHZ，第一次超聲分散的功率為800-900W ;將物料A投入1.1-1.3X 104份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.9-7后第一次陳化1.4 -1.8 h，抽濾、干燥得到物料B ;將物料B、45-50份二氯亞砜、11 -12份N, N-二甲基甲酰胺放入溫度為76-77°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫26-27h后減壓蒸餾0.8-lh，第二次陳化1.1-1.2h后抽濾、干燥得到物料C ;將物料C、22-23份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為3-4h，第二次超聲分散的頻率為53-54KHZ，第二次超聲分散的功率為880-1000W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至114-106°C并保溫3.5-4h，減壓蒸餾0.9_lh后，抽濾、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96-98wt%的硫酸溶液和濃度為56-58wt%的硝酸溶液按照4.2-4.3:1-1.1的體積比配制的混合溶液。
[0010]本發(fā)明采用有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物、丙烯酸乳液和酪素膠作為成膜物質(zhì)，大幅提高了本發(fā)明的附著力和耐高溫、耐磨性能，同時(shí)使本發(fā)明具有較快的固化速度；添加的改性石墨烯、納米氧化鋅、三聚磷酸鋁和滑石粉，能夠大大提高本發(fā)明的附著力、耐高溫性能和耐磨、防腐性能，其中改性石墨烯是由石墨烯經(jīng)三乙烯四胺改性制成的，改性過(guò)程中，三乙烯四胺與石墨烯表面環(huán)氧基發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，形成的新的側(cè)鏈能與鄰位碳原子上的羥基反應(yīng)，形成雙鍵和羥胺，從而一方面大大提高了石墨烯的分散性、降低了石墨烯的團(tuán)聚現(xiàn)象，進(jìn)而易于向使用本發(fā)明的金屬機(jī)械表面擴(kuò)散，從而提高本發(fā)明的附著力，另一方面改性石墨烯界面能增強(qiáng)，能夠有效嵌入并深度融合于本發(fā)明成膜物質(zhì)中，從而使本發(fā)明受到?jīng)_擊、摩擦等作用力時(shí)，本發(fā)明上的載荷能夠通過(guò)界面轉(zhuǎn)移到石墨烯上，從而吸收更多的作用力，增強(qiáng)了本發(fā)明的耐磨性能，同時(shí)改性石墨烯具有良好的導(dǎo)熱性能，與納米氧化鋅配合使用，能夠承接并迅速分散外界熱量，從而提高了本發(fā)明的耐高溫性能；而三聚磷酸鋁熱穩(wěn)定性好，其分解產(chǎn)生的磷酸根離子能與各種金屬離子生成螯合物，形成無(wú)機(jī)高分子錯(cuò)合體，在金屬表面生成保護(hù)膜，極大地抑制了金屬的腐蝕，同時(shí)三聚磷酸鋁能夠分解成致密的正磷酸膜，隔絕水分、氧氣等與金屬表面接觸，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的防腐能力。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種防水耐高溫耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物48份，丙烯酸乳液43份，酪素膠12份，改性石墨烯23份，納米氧化鋅15份，三聚磷酸鋁6份，滑石粉6份，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 1.5份，抗鹽霧助劑1.5份，流平劑1.1份，消泡劑1.6份，分散劑1.2份，混合溶劑48份；其中，酪素膠的酸值為157mg/g，混合溶劑是由正丁醇和二甲苯按質(zhì)量比為6.5:3混合制成。
[0013]改性石墨烯的制備過(guò)程中，按重量份將3份石墨烯和60份硫酸/硝酸配合液放入置于65°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為4h，第一次超聲分散的頻率為15KHz，第一次超聲分散的功率為1000W ;將物料A投入1 X104份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為7.1后第一次陳化1.2h，抽濾、干燥得到物料B ;將物料B、60份二氯亞砜、10份N，N- 二甲基甲酰胺放入溫度為80°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫25h后減壓蒸餾1.2h，第二次陳化lh后抽濾、干燥得到物料C ;將物料C、25份三乙烯四胺加入第三反應(yīng)容器混合均勻進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散時(shí)間為2h，第二次超聲分散的頻率為55KHz，第二次超聲分散的功率為800W，再把第三反應(yīng)容器溫度升高至120°C并保溫3h，減壓蒸餾1.2h后，抽濾、干燥得到改性石墨烯；其中硫酸/硝酸配合液是濃度為96wt%的硫酸溶液和60wt%的硝酸溶液按照4.5:1.2的體積比配制的混合溶液。
[0014]實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種防水耐高溫耐磨防腐涂料，其原料按重量份包括:有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂聚合物45份，丙烯酸乳液46份，酪素膠9份，改性石墨烯26份，納米氧化鋅12份，三聚磷酸鋁9份，滑石粉4份，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 1.8份，抗鹽霧助劑1.1份，流平劑1.4份，消泡劑1.2份，分散劑1.5份，混合溶劑45份；其中，酪素膠的酸值為160mg/g，混合溶劑是由正丁醇和二甲苯按質(zhì)量比為7:4.5混合制成。
[0015]改性石墨烯的制備過(guò)程中，按重量份將6份石墨烯和30份硫酸/硝酸配合液放入置于75°C水浴中的第一反應(yīng)容器混合均勻后進(jìn)行第一超聲分散得到物料A，第一次超聲分散時(shí)間為3.5h，第一次超聲分散的頻率為20KHz，第一次超聲分散的功率為600W ;將物料A投入1.5 X 104份去離子水中，調(diào)節(jié)pH值為6.8后第一次陳化2h，抽濾、干燥得到物料B ;將物料B、40份二氯亞砜、13份N，N- 二甲基甲酰胺放入溫度為75°C的第二反應(yīng)容器，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下保溫28h后減壓蒸餾0.5h，第二次陳