一種陶瓷防腐耐磨涂料的組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種陶瓷防腐耐磨雙組分涂料，特別設(shè)及一種應(yīng) 用于石油管線、船舶甲板，需要防腐、耐磨領(lǐng)域的涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂料是重要的金屬防護(hù)措施。一般的涂料由樹(shù)脂，填料，助劑，溶劑組成。特殊涂 料，可無(wú)溶劑而成為粉末涂料。但無(wú)論哪種的類型涂料，決定涂層最重要性能的是樹(shù)脂與填 料。運(yùn)就意味著改變樹(shù)脂與填料就可W改變涂層的性能。
[0003] 隨著使用環(huán)境的變化，對(duì)涂層性能有了更多的要求，不僅要求涂層對(duì)金屬有一般 的防腐保護(hù)作用，還要求一些特殊的功能。例如：耐磨性等，W滿足一些場(chǎng)合的特殊要求。 例如，輸運(yùn)含有微細(xì)沙的管線，船舶甲板，研磨機(jī)械等方面的涂料。
[0004] 為滿足涂層在磨耗與腐蝕環(huán)境的使用，從涂層的組成分析，需要改變樹(shù)脂或填料， 或同時(shí)改變樹(shù)脂與填料W適應(yīng)其在磨耗與腐蝕環(huán)境中的使用。
[0005] 在已使用的涂料中，環(huán)氧樹(shù)脂是最重要的防腐涂料。環(huán)氧樹(shù)脂包括雙酪A環(huán)氧樹(shù) 月旨，雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂W及酪醒環(huán)氧樹(shù)脂等。
[0006] 酪醒環(huán)氧樹(shù)脂具有高硬度，耐高溫W及耐酸堿，耐磨的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂具有粘度小，釋放應(yīng)力等特點(diǎn)。
[0008] 雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂柔初性好，粘度低，對(duì)外界的應(yīng)力反應(yīng)快。
[0009] 正是運(yùn)些樹(shù)脂在分子結(jié)構(gòu)上的差異，對(duì)應(yīng)力與磨耗表現(xiàn)出了不同的效果。實(shí)踐表 明：其防腐性能與應(yīng)力及使用的環(huán)氧樹(shù)脂的種類，分子量有密切的關(guān)系；分子量較大的環(huán) 氧樹(shù)脂一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生的收縮較小，產(chǎn)生的應(yīng)力較小。
[0010] 在涂料的磨蝕的過(guò)程中，涂層中的填料會(huì)極大的影響涂層的耐磨性。尤其是不同 填料的組合搭配的協(xié)同作用結(jié)果會(huì)影響涂層的磨耗。在已有的專利和文獻(xiàn)中，對(duì)采用填料 提高耐磨蝕性有過(guò)報(bào)道。例如，專利CN104130662A。但運(yùn)些僅考慮了其填充性，而忽略了填 料與樹(shù)脂之間的作用。
[0011] 同時(shí)，樹(shù)脂本身的硬度和彈性也會(huì)影響耐磨耗性。一般來(lái)說(shuō)，涂層硬度越高，耐磨 耗性越好；彈性越大，耐磨性越好。依據(jù)運(yùn)樣的基本認(rèn)識(shí)，人們?cè)诹D設(shè)計(jì)耐磨與耐腐蝕涂 層。
[0012] 在W往的耐磨涂料中，人們往往注意到涂層的柔初性，大多選擇聚氨醋涂層，但是 在防腐性能方面，與環(huán)氧樹(shù)脂相比，聚氨醋涂料還存在一定的差距，將環(huán)氧樹(shù)脂設(shè)計(jì)成一種 耐磨防腐的涂料是需要解決的重要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種陶瓷防腐耐磨涂料 的組合物及其制備方法。
[0014] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)利用陶瓷粉增強(qiáng)防腐和耐磨性能，并結(jié)合施工性能， 充分考慮涂層與基材作用，陶瓷顆粒與樹(shù)脂作用，設(shè)計(jì)研究了一種陶瓷防腐耐磨涂料的組 合物。
[0015] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是：
[0016] 一種陶瓷防腐耐磨涂料的組合物，由A組分和B組分按質(zhì)量比A:B=巧-10) :1組 成，其中A組分按質(zhì)量百分比由混合環(huán)氧樹(shù)脂為30-50%，混合溶劑為20-35%，陶瓷粉混合 物為25-48%，混合助劑為1-5%，硅烷偶聯(lián)劑為1-5%組成；B組分為含氮有機(jī)化合物的組 合物，按質(zhì)量比由含氮水楊酸衍生物：含氮苯酪衍生物=1 :2組成。
[0017] 所述的混合環(huán)氧樹(shù)脂為酪醒環(huán)氧樹(shù)脂、雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂和雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂的混合 物，其混合物質(zhì)量比為任意比例，若常溫下使用，其混合質(zhì)量比為酪醒環(huán)氧樹(shù)脂：雙酪A環(huán) 氧樹(shù)脂：雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂=1 :8 :3 ;若在100°CW上的溫度使用，其混合質(zhì)量比酪醒環(huán)氧樹(shù) 月旨：雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂：雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂=9 :3 :2。
[001引所述的酪醒環(huán)氧樹(shù)脂的分子量為500-10000,雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂的分子量為 1000-5000,雙酪F的分子量為2000-5000。
[0019] 所述的陶瓷粉混合物由Al2〇3、KAlSi3〇s、KAl2[AlSi30J(0H)2和CaM拆i206組成，其 混合質(zhì)量比為Al203:KAlSi308:KA12[AlSi30i0] (〇H)2:CaM拆i2〇6= 10 :2 :3 :5。
[0020] 所述的混合溶劑由環(huán)己酬、二甲苯、下醇和乙二醇下酸組成，其混合質(zhì)量比為環(huán)己 酬：二甲苯：下醇：乙二醇下酸=10 :4 :1 :0. 2。
[0021] 所述的混合助劑由辛醇、亞麻油和二乙二醇下酸醋酸醋組成，其混合質(zhì)量比為辛 醇：亞麻油：二乙二醇下酸醋酸醋=10 :1 :〇. 3。
[0022] 所述的硅烷偶聯(lián)劑是指含有環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑，其分子結(jié)構(gòu)的特征為：
[0023]
[0024] 其中R為烷基，碳原子數(shù)為1-5。
[00巧]所述的含氮水楊酸衍生物是指在80°C的溫度下，水楊酸先與二乙締Ξ胺反應(yīng)地， 然后加入簇酸升溫到l〇〇°C，反應(yīng)4h所得到的產(chǎn)物，其反應(yīng)過(guò)程與反應(yīng)分子式為：
[0026]
[0027] 其中R為烷基，其碳原子數(shù)大于7。
[0028] 所述的苯酪衍生物是指在苯環(huán)上連有烷基的苯酪與甲醒，多胺在醋酸的催化下， 在80°C溫度下反應(yīng)獲得的產(chǎn)物，其反應(yīng)過(guò)程和分子式為：
[0029]
[0030] 其中η=1-4,R為烷基，其碳原子數(shù)大于7。
[0031] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是：
[0032] 一種陶瓷防腐耐磨涂料的組合物的制備方法，包括如下步驟：
[0033] 1、將A組分中的混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑按質(zhì)量比分 別進(jìn)行配比，混合均勻，備用；
[0034] 2、在50°C的溫度和lOOOr/min的轉(zhuǎn)速下，將陶瓷粉混合物放在Ξ漉研磨機(jī)上研磨 至粒徑為0. 1-5μm;
[0035] 3、將A組分中的混合環(huán)氧樹(shù)脂，混合溶劑，陶瓷粉混合物，混合助劑，硅烷偶聯(lián)劑 按照質(zhì)量百分比混合，過(guò)濾，包裝，備用；
[0036] 4、按配比將B組分中的各物質(zhì)進(jìn)行混合，包裝，備用；
[0037] 5、將配備好的A組分和B組分按照質(zhì)量比混合，得到陶瓷防腐耐磨涂料。
[0038] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的特點(diǎn)和有益效果主要是：
[0039] 1、采用混合陶瓷粉，結(jié)合施工性能，充分考慮陶瓷顆粒與樹(shù)脂作用，增強(qiáng)防腐和耐 磨性能。
[0040] 2、本發(fā)明的涂層的鹽霧時(shí)間可達(dá)到6000h，磨耗可達(dá)到lg/10(K)r。與現(xiàn)有技術(shù)相 tk，有所提局。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，運(yùn)些實(shí)施例僅用于說(shuō)明而不用 于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W 對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，運(yùn)些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所依附權(quán)利要求書(shū)所限定的范 圍。
[0042] 實(shí)施例1
[0043] 一、組合物的配方
[0044] 1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助 劑；
[0045] 2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0046] 混合環(huán)氧樹(shù)脂 沸絲， 混合溶劑 20%. 陶瓷粉混合物 25%， 混合助劑 2%， 硅烷偶聯(lián)劑 3%;
[0047] 3、按質(zhì)量百分比配制組合物B組分含量：含氮水楊酸衍生物：含氮苯酪衍生物= 1 :2。
[0048] 4、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 10 :1。
[0049] 二、制備方法
[0050] 按配比將A組分中的混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑分別進(jìn) 行混合W備用；在50°C的溫度和lOOOr/min的轉(zhuǎn)速下，將陶瓷粉混合物放在Ξ漉研磨機(jī)上 研磨至粒徑為0. 1-5μm;將A組分中的混合環(huán)氧樹(shù)脂，混合溶劑，陶瓷粉混合物，混合助劑， 硅烷偶聯(lián)劑按照比例混合后，過(guò)濾并包裝W備用；按配比將B組分中的各物質(zhì)進(jìn)行混合W 備用；將配備好的A和B組分按照比例混合，包裝。
[0051] Ξ、有益效果
[0052] 本實(shí)施例所得組合物，通過(guò)鹽霧試驗(yàn)檢測(cè)其鹽霧時(shí)間為4500h，磨耗為5g/100化。
[00閲 實(shí)施例2
[0054] 一、組合物的配方
[00巧]1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助 劑；
[0056] 2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0057] 混合環(huán)氧樹(shù)脂 30%, 混合溶劑 20%， 陶瓷粉混合物 48%， 混合助劑 1%， 解娃焼偶聯(lián) 1%;
[0058] 3、按質(zhì)量百分比配制組合物B組分含量：含氮水楊酸衍生物：含氮苯酪衍生物= 1 :2。
[0059] 4、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 5 :1。
[0060] 二、制備方法同實(shí)施例1
[0061] Ξ、有益效果
[0062] 本實(shí)施例所得組合物，通過(guò)鹽霧試驗(yàn)檢測(cè)其鹽霧時(shí)間為6000h，磨耗為lg/100化。
[006引實(shí)施例3
[0064] 一、組合物的配方
[0065] 1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助 劑；
[0066] 2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0067] 混合環(huán)氧樹(shù)脂 40%， 混合溶劑 28%， 鞠纔擬纔脊物 謎％， 混合助劑 2從， 娃巧媽聯(lián)劑 2縣；
[0068] 3、按質(zhì)量百分比配制組合物B組分含量：含氮水楊酸衍生物：含氮苯酪衍生物= 1 :2。
[0069] 4、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 6 :1。
[0070] 二、制備方法同實(shí)施例1
[0071] Ξ、有益效果
[0072] 本實(shí)施例所得組合物，通過(guò)鹽霧試驗(yàn)檢測(cè)其鹽霧時(shí)間為4670h，磨耗為 4.8g/1000r〇
[007引實(shí)施例4 [0074]一、組合物的配方
[00巧]1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合環(huán)氧樹(shù)脂、混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助 劑；
[0076] 2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0077] 混合環(huán)氧樹(shù)脂 32%， 混合溶劑 ％%， 陶瓷粉混合物 30%， 混合助劑 1%