一種含柔性高分子固化劑的陶瓷防腐耐磨涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種含柔性高分子固化劑的陶瓷防腐耐磨雙組分 環(huán)氧樹(shù)脂涂料，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)論哪種類型的涂料，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] 在磨耗、腐蝕的環(huán)境下，涂層受到摩擦產(chǎn)生的應(yīng)力W及腐蝕的作用。不僅涂層因磨 耗而失效，同時(shí)因應(yīng)力得不到及時(shí)的釋放，加速涂層老化，縮短了涂層對(duì)金屬保護(hù)的時(shí)間， 增加了維修費(fèi)用，進(jìn)而造成設(shè)備因腐蝕而發(fā)生更大的危害。
[0005] 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，包括固 化劑或填料，或同時(shí)改變樹(shù)脂與填料W適應(yīng)其在磨耗與腐蝕的環(huán)境中的使用。
[0006] 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。
[0007] 酪醒環(huán)氧樹(shù)脂具有硬度高，耐高溫W及耐酸堿，耐磨的優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂具有粘度小，釋放應(yīng)力等特點(diǎn)。
[0009] 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。
[0010] 采用不同環(huán)氧樹(shù)脂混合固然是一種釋放應(yīng)力的辦法，但是使用和控制都不是很方 便。
[0011] 橡膠由于具有彈性，能較好的適應(yīng)外界環(huán)境應(yīng)力的變化。但是橡膠與環(huán)氧樹(shù)脂的 相容性使其在固化過(guò)程中容易分層。
[0012] 應(yīng)力是在外力或涂層固化中產(chǎn)生的，產(chǎn)生應(yīng)力的涂層如果不能得到及時(shí)有效的釋 放，殘留在涂層中，將會(huì)加速涂層的失效。有眾多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：應(yīng)力也與固化劑結(jié)構(gòu)，種 類及鏈長(zhǎng)度有密切的關(guān)系。
[0013] 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，耐磨耗性越好。依據(jù)運(yùn)樣的基本認(rèn)識(shí)，人們力圖在設(shè)計(jì)耐磨與耐腐蝕 涂層。
[0014] 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】

[0015] 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，提供一種含柔性高分子固化 劑的陶瓷防腐耐磨涂料及制備方法。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用高分子柔性固化劑的方法，提高耐腐蝕性。同時(shí)，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)研究了一種含柔性高分子固化劑的陶瓷防腐耐磨涂料的組合物。
[0017] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是：
[0018] 一種含柔性高分子固化劑的陶瓷防腐耐磨涂料，由A組分和B組分按質(zhì)量比A: B= (1-5) :1組成，其中A組分按質(zhì)量百分比由環(huán)氧樹(shù)脂為30-50%，陶瓷粉混合物為 25-48 %，混合溶劑為20-35 %，混合助劑為1-5 %，硅烷偶聯(lián)劑為1-5 %組成；B組分為含氮 高分子固化劑。
[0019] 所述的環(huán)氧樹(shù)脂為酪醒環(huán)氧樹(shù)脂、雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂或雙酪F環(huán)氧樹(shù)脂，其中酪醒環(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環(huán)氧樹(shù)脂的 分子量為2000-5000。
[0020] 所述的陶瓷粉混合物由Alz化、A1N和SiC組成，其混合質(zhì)量比為Alz化:A1N:SiC= 10 :2 :3。
[0021] 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。
[0022] 所述的混合助劑由辛醇、油酸和二乙二醇下酸醋酸醋組成，其混合質(zhì)量比為辛醇： 油酸：二乙二醇下酸醋酸醋=10 :1 :〇. 3。
[0023] 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)為：
[0024]
[00巧]其中R為烷基，碳原子數(shù)為1-5。
[0026] 所述的B組分為含氮高分子固化劑，采用Ξ苯基裡作為引發(fā)劑，首先在甲苯溶劑 中，按順序加入異戊二締，反應(yīng)化；其次，再加入己內(nèi)酷胺，反應(yīng)地；最后采用含有娃原子的 化合物為終止劑。其分子結(jié)構(gòu)為：
[0027]
[0028] 按照順序其反應(yīng)聚合過(guò)程與產(chǎn)物為：
[0029]
[0030] 其中η= 2-6,k= 20-50,m= 40-100,最終產(chǎn)物的分子量為5000-15000,最優(yōu)化 結(jié)果在 8000-10000。
[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] -種含柔性高分子固化劑的陶瓷防腐耐磨涂料的制備方法，包括如下步驟：
[0033] 1、將A組分中的混合溶劑、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，包裝W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. 1-5μπι;
[0035] 3、將A組分中的環(huán)氧樹(shù)脂，混合溶劑，混合陶瓷粉，混合助劑，硅烷偶聯(lián)劑按照質(zhì) 量比混合后，過(guò)濾并包裝W備用；
[003引 4、將A組分和B組分按照質(zhì)量比配比，混合后，包裝。
[0037] 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：
[0038]1、采用高分子且具有柔性的固化劑，提高耐腐蝕性能。
[0039] 2、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] 3、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 比，有所提高。
【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)施例僅用于本說(shuō)明，而 不用于限制發(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] 環(huán)氧樹(shù)脂 50%， 混合溶劑 20%， 陶瓷粉混合物 25%， 混合助劑 2辦， 娃焼偶聯(lián)劑 3%;
[0047] 3、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 5 :1。
[0048] 二、制備方法
[0049] 按配比將A組分中的混合溶劑、混合陶瓷粉和混合助劑分別進(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；將配備好的A和B組分按照比例混合后，包裝W備用。
[0050]S、有益效果
[0051] 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
[005引一、組合物的配方
[0054] 1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑；
[00巧]2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0056] 環(huán)氧樹(shù)脂 30%， 混合溶劑 20%， 陶瓷粉混合物 48%， 混合助劑 1%， 娃焼偶聯(lián)劑 1%;
[0057] 3、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 4 :1。
[005引二、制備方法同實(shí)施例1
[00則 S、有益效果
[0060] 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。
[00川實(shí)施例3
[0062] 一、組合物的配方
[0063] 1、分別按照混合質(zhì)量比配制混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑；
[0064] 2、按質(zhì)量百分比配制組合物A組分含量：
[0065] 環(huán)氧樹(shù)脂 40%， 混合溶劑 28%， 陶瓷粉混合物 28%， 混合助劑 2辦， 娃焼偶聯(lián)劑 2%;
[0066] 3、按質(zhì)量比配制組合物含量：A:B= 3 :1。
[0067] 二、制備方法同實(shí)施例1
[006引 S、有益效果
[0069] 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4580h，磨耗為 4.