一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料的製作方法

2023-05-23 01:49:46 1

一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括：NPPN-631環氧樹脂55-58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6-9份，納米二氧化矽11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1-1.5份。本發明韌性高、附著力好且防腐性能優異。
【專利說明】 一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料

【技術領域】
[0001]本發明涉及改性環氧塗料【技術領域】，尤其涉及一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料。

【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的飛速發展，金屬材料的使用越來越廣泛，金屬、金屬構件的腐蝕問題已經越來越多地影響到人們日常安全生產生活，給人類社會造成了巨大損失。為了減少腐蝕的損失，人們採取了很多防護措施，但迄今為止最普遍、最經濟、最實用的保護措施還是塗料保護，在各種防腐技術中，塗料的防腐技術應用最廣泛，塗料防腐以其施工簡便、經濟適用、不受設備面積、形狀的約束等特點而被廣泛的應用。在眾多塗料品種中環氧樹脂在防腐塗料中佔據重要地位，是被廣泛作為金屬防腐用的一種塗層材料，具有優異的粘結力和耐水性能，其產量日增，新品種相繼出現，是極有發展前途的塗料品種，通過添加不同的填料和調整固化劑的品種，可以製成性能各異的環氧樹脂塗料，適用於不同場合的需要，達到良好的保護效果。目前金屬塗料技術存在耐腐蝕時效短、抗衝擊性能弱、耐磨性能差等問題限制了其快速發展，為了提高環氧系塗料的性能，堆砌進行改性具有重要的科學意義和商業價值。


【發明內容】

[0003]基本【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，韌性高、附著力好且防腐性能優異。
[0004]本發明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55-58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6-9份，納米二氧化矽11-13份，顏料
7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1-1.5份；
改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8-7.2後，抽濾、乾燥得到物料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%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9-7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0005]優選地，NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為170_175g/eq。
[0006]優選地，NPPN-631環氧樹脂、聚酯胺樹脂、磷酸三甲苯酯的重量比為56_57:27-28:14-15。
[0007]優選地，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55_58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6_9份，納米二氧化矽11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1-1.5份。
[0008]優選地，改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8-7.2後，抽濾、乾燥得到物料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%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9-7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0009]本發明以NPPN-631環氧樹脂、聚酯胺樹脂、磷酸三甲苯酯混合作為主料，使本發明具備良好的韌性、附著力和優異的防腐性能，選用環氧當量為170-175g/eq的NPPN-631環氧樹脂，環氧基含量高，從而在交聯固化反應時，環氧基的打開交聯使本發明具有極高的韌性和附著力；而改性碳納米管、三聚磷酸鋁、矽灰石粉、納米二氧化矽的添加，則進一步提高了本發明的韌性、附著力，其中，改性碳納米管是由正丁胺改性製成的，碳納米管是一種性能優異的納米材料，既具有碳纖維的固有性質，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，由於其表面含有多個非配對原子，經過改性修飾後，應用範圍更為廣泛，當採用正丁胺對碳納米管改性修飾時，正丁胺表面帶有的氨基活性官能基團能與碳納米管形成醯胺鍵，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，使得碳納米管更易於高度分散、深度嵌入主料之中，極大地提高了本發明的韌性，同時氨基活性官能基團能夠能與主料發生反應，使兩者牢固的結合在一起形成界面，當本發明受到衝擊、剝離等作用力時，主料上的負載能夠通過界面轉移到碳納米管上，從而吸收更多的作用力，提高了本發明的附著力，避免本發明的剝落，而二氧化矽同時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，不出現沉澱現象；單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑作為偶聯劑的添加，一方面使上述添加的改性碳納米管、三聚磷酸鋁、矽灰石粉、納米二氧化矽均勻地分散在主料中，另一方面，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑的一端能夠與金屬表面的羥基反應，另一端能與環氧樹脂中的環氧基發生反應，從而在金屬表面和本發明之間構成牢固的共價鍵，從而大大提高了本發明的附著力；以腐蝕抑制劑、三聚磷酸鋁構成的防腐體系，能夠大大提高本發明的防腐能力，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的螯合力，在被塗物表面形成卓越的鈍化膜，對鋼鐵以及輕金屬等的腐蝕具有極強的抑制作用。

【具體實施方式】
[0010]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0011]實施例1
本發明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉9份，納米二氧化矽11份，顏料10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1份；NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為175g/eq ；
改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8後，抽濾、乾燥得到物料A，將物料A、25份濃度為96wt%硫酸溶液加入第一反應容器，攪拌24h，攪拌速度為50rpm，再加入13份濃度為23wt%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、5份正丁胺、30份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0012]實施例2
本發明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6份，納米二氧化矽13份，顏料7份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.5份；NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為170g/eq ；
改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為7.2後，抽濾、乾燥得到物料A，將物料A、20份濃度為98wt%硫酸溶液加入第一反應容器，攪拌20h，攪拌速度為60rpm，再加入10份濃度為26wt%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2份正丁胺、35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0013]實施例3
本發明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉9份，納米二氧化矽11份，顏料10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1份；NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為174g/eq ；
改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8後，抽濾、乾燥得到物料A，將物料A、25份濃度為96wt%硫酸溶液加入第一反應容器，攪拌24h，攪拌速度為50rpm，再加入13份濃度為23wt%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、5份正丁胺、30份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0014]實施例4
本發明提出的一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6份，納米二氧化矽13份，顏料7份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.5份；NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為172g/eq ；
改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為7.2後，抽濾、乾燥得到物料A，將物料A、20份濃度為98wt%硫酸溶液加入第一反應容器，攪拌20h，攪拌速度為60rpm，再加入10份濃度為26wt%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2份正丁胺、35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
[0015]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其特徵在於，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55-58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6-9份，納米二氧化矽11_13份，顏料7_10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1-1.5份； 改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8-7.2後，抽濾、乾燥得到物料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%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9-7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
2.根據權利要求1所述高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其特徵在於，NPPN-631環氧樹脂的環氧當量為170_175g/eq。
3.根據權利要求1或2所述高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其特徵在於，NPPN-631環氧樹脂、聚酯胺樹脂、磷酸三甲苯酯的重量比為56-57:27-28:14_15。
4.根據權利要求1-3任一項所述高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其特徵在於，其原料按重量份包括:NPPN-631環氧樹脂55-58份，聚酯胺樹脂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，矽灰石粉6_9份，納米二氧化矽11-13份，顏料7-10份，單烷氧基型鈦酸酯偶聯劑1.1-1.5份。
5.根據權利要求1-4任一項所述高韌性高附著力防腐改性環氧樹脂塗料，其特徵在於，改性碳納米管的製備過程中，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行第一次超聲分散，第一次超聲分散的時間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，調節pH值為6.8-7.2後，抽濾、乾燥得到物料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%的鹽酸進行第二次超聲分散，第二次超聲分散的時間為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，調節pH值為6.9-7.0後，抽濾、乾燥得到物料B，將物料B、2-5份正丁胺、30-35份四氫呋喃加入第二反應容器進行第三次超聲分散，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、乾燥得到改性碳納米管。
【文檔編號】C09D5/08GK104327671SQ201410612662
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】馬從勇 申請人:僑健新能源科技（蘇州）有限公司