一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括：NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55-58份，聚酯胺樹(shù)脂26-29份，磷酸三甲苯酯12-16份，丙三醇6-10份，腐蝕抑制劑2-5份，分散劑1.1-1.5份，固化劑1.4-1.7份，成膜助劑2.2-2.5份，改性碳納米管20-23份，三聚磷酸鋁5-8份，硅灰石粉6-9份，納米二氧化硅11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1-1.5份。本發(fā)明韌性高、附著力好且防腐性能優(yōu)異。
【專利說(shuō)明】 一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及改性環(huán)氧涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，金屬材料的使用越來(lái)越廣泛，金屬、金屬構(gòu)件的腐蝕問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越多地影響到人們?nèi)粘０踩a(chǎn)生活，給人類社會(huì)造成了巨大損失。為了減少腐蝕的損失，人們采取了很多防護(hù)措施，但迄今為止最普遍、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的保護(hù)措施還是涂料保護(hù)，在各種防腐技術(shù)中，涂料的防腐技術(shù)應(yīng)用最廣泛，涂料防腐以其施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)適用、不受設(shè)備面積、形狀的約束等特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。在眾多涂料品種中環(huán)氧樹(shù)脂在防腐涂料中占據(jù)重要地位，是被廣泛作為金屬防腐用的一種涂層材料，具有優(yōu)異的粘結(jié)力和耐水性能，其產(chǎn)量日增，新品種相繼出現(xiàn)，是極有發(fā)展前途的涂料品種，通過(guò)添加不同的填料和調(diào)整固化劑的品種，可以制成性能各異的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，適用于不同場(chǎng)合的需要，達(dá)到良好的保護(hù)效果。目前金屬涂料技術(shù)存在耐腐蝕時(shí)效短、抗沖擊性能弱、耐磨性能差等問(wèn)題限制了其快速發(fā)展，為了提高環(huán)氧系涂料的性能，堆砌進(jìn)行改性具有重要的科學(xué)意義和商業(yè)價(jià)值。


【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)明提出了一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，韌性高、附著力好且防腐性能優(yōu)異。
[0004]本發(fā)明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55-58份，聚酯胺樹(shù)脂26-29份，磷酸三甲苯酯12-16份，丙三醇
6-10份，腐蝕抑制劑2-5份，分散劑1.1-1.5份，固化劑1.4-1.7份，成膜助劑2.2-2.5份，改性碳納米管20-23份，三聚磷酸鋁5-8份，硅灰石粉6-9份，納米二氧化硅11-13份，顏料
7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1-1.5份；
改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將1-4份碳納米管和15-20份濃度為45-50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4-6h,第一次超聲分散的頻率為30-35KHZ，第一次超聲分散的功率為1000-1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20-25份濃度為96-98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20-24h，攪拌速度為50-60rpm，再加入10-13份濃度為23_26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5-lh，第二次超聲分散的頻率為52-57KHZ，第二次超聲分散的功率為1200-1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9-7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散
5-8h，第三次超聲分散的頻率為115-130KHZ，第三次超聲分散的功率為1300-1500W，再陳化2-3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0005]優(yōu)選地，NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為170_175g/eq。
[0006]優(yōu)選地，NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯胺樹(shù)脂、磷酸三甲苯酯的重量比為56_57:27-28:14-15。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55_58份，聚酯胺樹(shù)脂26_29份，磷酸三甲苯酯12-16份，丙三醇6-10份，腐蝕抑制劑2-5份，分散劑1.1-1.5份，固化劑1.4-1.7份，成膜助劑2.2-2.5份，改性碳納米管20-23份，三聚磷酸鋁5_8份，硅灰石粉6_9份，納米二氧化硅11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1-1.5份。
[0008]優(yōu)選地，改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將1-4份碳納米管和15-20份濃度為45-50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4-6h，第一次超聲分散的頻率為30-35KHZ，第一次超聲分散的功率為1000-1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20-25份濃度為96_98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20-24h，攪拌速度為50-60rpm，再加入10-13份濃度為23_26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5-lh，第二次超聲分散的頻率為52-57KHZ，第二次超聲分散的功率為1200-1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9-7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散5-8h，第三次超聲分散的頻率為115-130KHZ，第三次超聲分散的功率為1300-1500W，再陳化2-3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0009]本發(fā)明以NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯胺樹(shù)脂、磷酸三甲苯酯混合作為主料，使本發(fā)明具備良好的韌性、附著力和優(yōu)異的防腐性能，選用環(huán)氧當(dāng)量為170-175g/eq的NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧基含量高，從而在交聯(lián)固化反應(yīng)時(shí)，環(huán)氧基的打開(kāi)交聯(lián)使本發(fā)明具有極高的韌性和附著力；而改性碳納米管、三聚磷酸鋁、硅灰石粉、納米二氧化硅的添加，則進(jìn)一步提高了本發(fā)明的韌性、附著力，其中，改性碳納米管是由正丁胺改性制成的，碳納米管是一種性能優(yōu)異的納米材料，既具有碳纖維的固有性質(zhì)，又具有紡織纖維的柔軟可編性以及高分子材料的易加工性，由于其表面含有多個(gè)非配對(duì)原子，經(jīng)過(guò)改性修飾后，應(yīng)用范圍更為廣泛，當(dāng)采用正丁胺對(duì)碳納米管改性修飾時(shí)，正丁胺表面帶有的氨基活性官能基團(tuán)能與碳納米管形成酰胺鍵，從而被牢固地接枝到碳納米管表面，改變了碳納米管的在主料中的界面能，降低了碳納米管的有序度，使得碳納米管更易于高度分散、深度嵌入主料之中，極大地提高了本發(fā)明的韌性，同時(shí)氨基活性官能基團(tuán)能夠能與主料發(fā)生反應(yīng)，使兩者牢固的結(jié)合在一起形成界面，當(dāng)本發(fā)明受到?jīng)_擊、剝離等作用力時(shí)，主料上的負(fù)載能夠通過(guò)界面轉(zhuǎn)移到碳納米管上，從而吸收更多的作用力，提高了本發(fā)明的附著力，避免本發(fā)明的剝落，而二氧化硅同時(shí)也能夠起到增稠觸變和防沉降作用使得填料和其他的助劑能在主料中均勻分散開(kāi)，不出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象；單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑作為偶聯(lián)劑的添加，一方面使上述添加的改性碳納米管、三聚磷酸鋁、硅灰石粉、納米二氧化硅均勻地分散在主料中，另一方面，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑的一端能夠與金屬表面的羥基反應(yīng)，另一端能與環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，從而在金屬表面和本發(fā)明之間構(gòu)成牢固的共價(jià)鍵，從而大大提高了本發(fā)明的附著力；以腐蝕抑制劑、三聚磷酸鋁構(gòu)成的防腐體系，能夠大大提高本發(fā)明的防腐能力，其中三聚磷酸鋁中的三聚磷酸根離子能與各種金屬離子有更強(qiáng)的螯合力，在被涂物表面形成卓越的鈍化膜，對(duì)鋼鐵以及輕金屬等的腐蝕具有極強(qiáng)的抑制作用。

【具體實(shí)施方式】
[0010]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。
[0011]實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂58份，聚酯胺樹(shù)脂26份，磷酸三甲苯酯16份，丙三醇6份，腐蝕抑制劑5份，分散劑1.1份，固化劑1.7份，成膜助劑2.2份，改性碳納米管23份，三聚磷酸鋁5份，硅灰石粉9份，納米二氧化硅11份，顏料10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1份；NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為175g/eq ；
改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將I份碳納米管和20份濃度為45wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間6h,第一次超聲分散的頻率為30KHz，第一次超聲分散的功率為1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、25份濃度為96wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌24h，攪拌速度為50rpm，再加入13份濃度為23wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為lh，第二次超聲分散的頻率為52KHz，第二次超聲分散的功率為1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、5份正丁胺、30份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散8h，第三次超聲分散的頻率為115KHz，第三次超聲分散的功率為1500W，再陳化2h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0012]實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55份，聚酯胺樹(shù)脂29份，磷酸三甲苯酯12份，丙三醇10份，腐蝕抑制劑2份，分散劑1.5份，固化劑1.4份，成膜助劑2.5份，改性碳納米管20份，三聚磷酸鋁8份，硅灰石粉6份，納米二氧化硅13份，顏料7份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5份；NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為170g/eq ；
改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將4份碳納米管和15份濃度為50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4h,第一次超聲分散的頻率為35KHz，第一次超聲分散的功率為1000W，調(diào)節(jié)pH值為7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20份濃度為98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20h，攪拌速度為60rpm，再加入10份濃度為26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5h，第二次超聲分散的頻率為57KHz，第二次超聲分散的功率為1200W，調(diào)節(jié)pH值為7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2份正丁胺、35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散5h，第三次超聲分散的頻率為130KHz，第三次超聲分散的功率為1300W，再陳化3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0013]實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂58份，聚酯胺樹(shù)脂26份，磷酸三甲苯酯16份，丙三醇6份，腐蝕抑制劑5份，分散劑1.1份，固化劑1.7份，成膜助劑2.2份，改性碳納米管23份，三聚磷酸鋁5份，硅灰石粉9份，納米二氧化硅11份，顏料10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1份；NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為174g/eq ；
改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將I份碳納米管和20份濃度為45wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間6h,第一次超聲分散的頻率為30KHz，第一次超聲分散的功率為1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、25份濃度為96wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌24h，攪拌速度為50rpm，再加入13份濃度為23wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為lh，第二次超聲分散的頻率為52KHz，第二次超聲分散的功率為1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、5份正丁胺、30份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散8h，第三次超聲分散的頻率為115KHz，第三次超聲分散的功率為1500W，再陳化2h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0014]實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55份，聚酯胺樹(shù)脂29份，磷酸三甲苯酯12份，丙三醇10份，腐蝕抑制劑2份，分散劑1.5份，固化劑1.4份，成膜助劑2.5份，改性碳納米管20份，三聚磷酸鋁8份，硅灰石粉6份，納米二氧化硅13份，顏料7份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5份；NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為172g/eq ；
改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將4份碳納米管和15份濃度為50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4h,第一次超聲分散的頻率為35KHz，第一次超聲分散的功率為1000W，調(diào)節(jié)pH值為7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20份濃度為98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20h，攪拌速度為60rpm，再加入10份濃度為26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5h，第二次超聲分散的頻率為57KHz，第二次超聲分散的功率為1200W，調(diào)節(jié)pH值為7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2份正丁胺、35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散5h，第三次超聲分散的頻率為130KHz，第三次超聲分散的功率為1300W，再陳化3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
[0015]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55-58份，聚酯胺樹(shù)脂26-29份，磷酸三甲苯酯12-16份，丙三醇6_10份，腐蝕抑制劑2-5份，分散劑1.1-1.5份，固化劑1.4-1.7份，成膜助劑2.2-2.5份，改性碳納米管20-23份，三聚磷酸鋁5-8份，硅灰石粉6-9份，納米二氧化硅11_13份，顏料7_10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1-1.5份； 改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將1-4份碳納米管和15-20份濃度為45-50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4-6h,第一次超聲分散的頻率為30-35KHZ，第一次超聲分散的功率為1000-1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20-25份濃度為96-98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20-24h，攪拌速度為50-60rpm，再加入10-13份濃度為23_26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5-lh，第二次超聲分散的頻率為52-57KHZ，第二次超聲分散的功率為1200-1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9-7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散5-8h，第三次超聲分散的頻率為115-130KHZ，第三次超聲分散的功率為1300-1500W，再陳化2-3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其特征在于，NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為170_175g/eq。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其特征在于，NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯胺樹(shù)脂、磷酸三甲苯酯的重量比為56-57:27-28:14_15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括:NPPN-631環(huán)氧樹(shù)脂55-58份，聚酯胺樹(shù)脂26-29份，磷酸三甲苯酯12-16份，丙三醇6-10份，腐蝕抑制劑3-4份，分散劑1.1-1.5份，固化劑1.4-1.7份，成膜助劑2.2-2.5份，改性碳納米管20-23份，三聚磷酸鋁5_8份，硅灰石粉6_9份，納米二氧化硅11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑1.1-1.5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述高韌性高附著力防腐改性環(huán)氧樹(shù)脂涂料，其特征在于，改性碳納米管的制備過(guò)程中，按重量份將1-4份碳納米管和15-20份濃度為45-50wt%的氫氧化鉀溶液混合均勻進(jìn)行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時(shí)間4-6h,第一次超聲分散的頻率為30-35KHZ，第一次超聲分散的功率為1000-1200W，調(diào)節(jié)pH值為6.8-7.2后，抽濾、干燥得到物料A，將物料A、20-25份濃度為96-98wt%硫酸溶液加入第一反應(yīng)容器，攪拌20-24h，攪拌速度為50-60rpm，再加入10-13份濃度為23_26wt%的鹽酸進(jìn)行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時(shí)間為0.5-lh，第二次超聲分散的頻率為52-57KHZ，第二次超聲分散的功率為1200-1400W，調(diào)節(jié)pH值為6.9-7.0后，抽濾、干燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應(yīng)容器進(jìn)行第三次超聲分散，第三次超聲分散5-8h，第三次超聲分散的頻率為115-130KHZ，第三次超聲分散的功率為1300-1500W，再陳化2-3.5h，抽濾、干燥得到改性碳納米管。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK104327671SQ201410612662
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】馬從勇 申請(qǐng)人:僑健新能源科技（蘇州）有限公司