本發(fā)明涉及涂料,具體涉及一種防腐特氟龍涂料及其制備方法和應用。
背景技術:
1、特氟龍涂料是一種以聚四氟乙烯(ptfe)為主要成分的工業(yè)涂料,它具有多種優(yōu)異的特性,如不粘性、耐熱性、滑動性、抗?jié)裥?、耐磨損性、耐腐蝕性,使其在許多行業(yè)中得到廣泛應用。
2、近年來,防腐涂料的研究十分迅速,在傳統(tǒng)的常規(guī)防腐涂料的基礎上,研究出了眾多性能優(yōu)異的品種。其中常用的防腐涂料是環(huán)氧富鋅涂料。環(huán)氧富鋅涂料是一種耐腐蝕性能優(yōu)異的重防腐涂料,被廣泛應用于金屬重防腐領域。環(huán)氧富鋅涂料中鋅為犧牲性陽極,在涂料中的含量通常大于70%。然而,由于涂層中鋅粉含量過高,涂層容易多孔,附著力下降,且富鋅涂層在起陰極保護作用時產(chǎn)生較多的鋅鹽,影響上層涂料和富鋅涂層之間的結合力,從而導致涂層的防腐蝕性能降低。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提出一種防腐特氟龍涂料及其制備方法和應用,具有良好的耐高溫性、防腐性、防銹性、力學性能、耐磨性、抗刮劃性、耐介質性等性能,可有效抵御滑動摩擦、撞擊摩擦、汽蝕摩擦等高耐磨環(huán)境,以及酸性介質、堿性介質等高腐蝕環(huán)境,具有廣闊的應用前景。
2、本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
3、1.?本發(fā)明提供一種防腐特氟龍涂料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
4、s1.?將聚四氟乙烯微粉加入augeo?sl-191溶劑中,輻照條件下,加入甲基丙烯酸縮水甘油酯、阻聚劑和敏化劑,通入惰性氣體,加熱攪拌反應,反應結束后用丙酮抽提,干燥,制得改性特氟龍粉;所述聚四氟乙烯微粉、甲基丙烯酸縮水甘油酯、阻聚劑和敏化劑的質量比為10:2-3:0.01-0.02:0.02-0.05;
5、s2.?將氧化石墨烯加入水中,加入多巴胺鹽酸鹽和催化劑,加熱攪拌反應,過濾,洗滌,干燥,制得改性氧化石墨烯;所述氧化石墨烯、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質量比10:3-4:0.5-1;
6、s3.?將改性氧化石墨烯經(jīng)過水合肼蒸汽還原,制得改性石墨烯;
7、s4.?將三氯氧磷和改性石墨烯加入溶劑中,加熱攪拌反應,離心,洗滌,干燥,制得復合物;所述三氯氧磷、改性石墨烯的質量比為3-4:10;
8、s5.?將改性特氟龍粉和復合物加入特氟龍底涂料中,攪拌反應,制得防腐特氟龍涂料;所述改性特氟龍粉、復合物、特氟龍底涂料的質量比為10:3-5:75-85。
9、作為本發(fā)明的進一步改進,步驟s1中所述輻照條件的溫度為100-150℃,輻照總劑量為12-15kgy,所述阻聚劑為硫酸亞鐵銨,所述敏化劑為濃硫酸,所述加熱攪拌反應的溫度為60-70℃,所述加熱攪拌反應的時間為3-5h。
10、作為本發(fā)明的進一步改進,步驟s2中所述催化劑為ph=9-10的tris-hcl溶液,所述加熱攪拌反應的溫度為45-55℃,所述加熱攪拌反應的時間為1-3h。
11、作為本發(fā)明的進一步改進,步驟s3中所述還原的時間為7-10h。
12、作為本發(fā)明的進一步改進,步驟s4中所述溶劑選自乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一種,所述加熱攪拌反應的溫度為75-85℃,所述加熱攪拌反應的時間為2-4h。
13、作為本發(fā)明的進一步改進,步驟s5中所述攪拌反應的時間為7-10h。
14、作為本發(fā)明的進一步改進,具體包括以下步驟:
15、s1.?將10重量份聚四氟乙烯微粉加入augeo?sl-191溶劑中,輻照條件下,溫度為100-150℃,輻照總劑量為12-15kgy,加入2-3重量份甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.01-0.02重量份硫酸亞鐵銨和0.02-0.05g濃硫酸,通入氮氣,加熱至60-70℃,攪拌反應3-5h,反應結束后用丙酮抽提24h,干燥,制得改性特氟龍粉;
16、s2.?將10重量份氧化石墨烯加入水中,加入3-4重量份多巴胺鹽酸鹽和0.5-1重量份催化劑,加熱至45-55℃,攪拌反應1-3h,過濾,洗滌,干燥,制得改性氧化石墨烯;
17、所述催化劑為ph=9-10的tris-hcl溶液;
18、s3.?將改性氧化石墨烯經(jīng)過水合肼蒸汽還原7-10h,制得改性石墨烯;
19、s4.?將3-4重量份三氯氧磷和10重量份改性石墨烯加入溶劑中,加熱至75-85℃,攪拌反應2-4h,離心,洗滌,干燥,制得復合物;
20、s5.?將10重量份改性特氟龍粉和3-5重量份復合物加入75-85重量份特氟龍底涂料中,攪拌反應7-10h,制得防腐特氟龍涂料。
21、本發(fā)明進一步保護一種一種防腐特氟龍涂料,所述防腐特氟龍涂料通過上述的制備方法制得。
22、本發(fā)明進一步保護一種上述的防腐特氟龍涂料在制備廚具涂層中的應用。
23、本發(fā)明具有如下有益效果:
24、本發(fā)明通過電子束或γ射線輻照使特氟龍聚四氟乙烯鏈上的c-c鍵和c-f斷裂產(chǎn)生自由基,利用這些自由基引發(fā)甲基丙烯酸縮水甘油酯單體在其表面進行接枝反應,從而改善ptfe的極性,進而增加其與其他物質的相容性和反應性,接枝后的改性特氟龍粉能夠與表面帶有氨基的改性石墨粉發(fā)生開環(huán)反應,從而使得改性石墨粉能夠很均勻的分散在特氟龍涂料中,提高了無機顆粒的相容性,從而大大改善了涂料的力學性能、耐磨性、防銹性、耐介質性等特點。
25、本發(fā)明使用的augeo?sl-191是rhodia公司研發(fā)的一種既親水又親油的新型、環(huán)保型溶劑,它不僅沸點高、無色無味還具有較低的揮發(fā)速率且對人體健康和環(huán)境無毒。
26、本發(fā)明將氧化石墨烯經(jīng)過聚多巴胺表面改性,使得其表面帶有豐富的氨基,同時,經(jīng)過水合肼蒸汽還原后得到了改性石墨烯,在特氟龍底涂料中加入改性石墨烯后,涂層孔隙變小,防腐性能增強,且力學性能和耐磨性能明顯提高,將其引入涂料中提高了涂料的綜合性能。
27、本發(fā)明隨后利用改性石墨烯與三氯氧磷進行反應制得復合物,氯原子于氨基發(fā)生親核取代反應,使得三氯氧磷接枝在改性石墨烯表面,一方面提高了涂料的耐高溫性,同時,磷元素也能夠通過與金屬離子形成絡合物從而得到一層堅固的保護層,這種致密的鈍化層不溶于水,硬度高,具有很好的防腐、防銹的效果。
28、本發(fā)明制得的防腐特氟龍涂料具有良好的耐高溫性、防腐性、防銹性、力學性能、耐磨性、抗刮劃性、耐介質性等性能,可有效抵御滑動摩擦、撞擊摩擦、汽蝕摩擦等高耐磨環(huán)境,以及酸性介質、堿性介質等高腐蝕環(huán)境,具有廣闊的應用前景。
1.一種防腐特氟龍涂料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s1中所述輻照條件的溫度為100-150℃,輻照總劑量為12-15kgy,所述阻聚劑為硫酸亞鐵銨,所述敏化劑為濃硫酸,所述加熱攪拌反應的溫度為60-70℃,所述加熱攪拌反應的時間為3-5h。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s2中所述催化劑為ph=9-10的tris-hcl溶液,所述加熱攪拌反應的溫度為45-55℃,所述加熱攪拌反應的時間為1-3h。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s3中所述還原的時間為7-10h。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s4中所述溶劑選自乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一種,所述加熱攪拌反應的溫度為75-85℃,所述加熱攪拌反應的時間為2-4h。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s5中所述攪拌反應的時間為7-10h。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
8.一種防腐特氟龍涂料,其特征在于,所述防腐特氟龍涂料通過權利要求1-7任一項所述的制備方法制得。
9.一種權利要求8所述的防腐特氟龍涂料在制備廚具涂層中的應用。