一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑及其製作方法與流程
2023-12-10 05:11:01 2
本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑及其製作方法。
背景技術：
一般情況下，船舶航行2-3年，船體漆膜就會受到各種腐蝕介質的侵蝕及機械損傷破壞導致漆膜損傷、老化，需要停航進塢進行必要的維修。在維修過程中，就需要徹底清除原來的漆膜進行重新二次塗裝。有多種方法可以用來除去舊漆膜，如機械清除法、火焰灼蝕法以及脫漆劑法等，在這些方法中，脫漆劑法是最常使用的方法之一，因為它不需要較大的人力和物力，只是通過溶解、滲透、溶脹、剝離和反應等一系列物理、化學過程即可在短時間內把原有的漆膜脫除乾淨，且對一些幾何形狀比較複雜的部件處理更為快捷，不會對基材造成任何的機械破壞，進而二次塗裝時更加省時省力。
傳統脫漆劑用溶劑一般為亞甲基氯化物如二氯甲烷。但亞甲基氯化物一般具有很高的揮發性和毒性，環境汙染大，脫漆件的表面處理較困難，對施工人員的身體危害大，故已經被嚴格限制使用。隨著時代的發展，人們的環保意識越來越強，開發高效、對環境友好的脫漆劑成為脫漆劑發展的方向。隨著對脫漆劑研究的日益深入，各種新型脫漆劑不斷湧現，醇醚型脫漆劑和苯甲醇型脫漆劑就是比較典型的兩類。
《船舶用脫漆劑的研究》以苯甲醇為主溶劑，乙醇為助溶劑，羧甲基纖維素作增稠劑，製備了水溶性船舶用脫漆劑。按國家標準將新型脫漆劑與傳統脫漆劑對不同漆膜的脫漆效果進行了比較，結果證明，該脫漆劑的脫漆效果優於傳統的醇醚型、熱鹼型脫漆劑，而與二氯甲烷型脫漆劑相當，在安全性方面則優於傳統脫漆劑。
然而文中水性脫漆劑依然含有有機主溶劑和混酸促進劑，對塗漆底層金屬材料有著很大的腐蝕破壞作用不環保，減少其用量又存在脫漆效率降低的風險，因此在確認高效脫漆的同時還需要加強基體金屬的防腐保護工作；文中添加羧甲基纖維素作增稠劑，一定程度上可以提高脫漆劑掛壁性，但用於垂直面的複雜金屬表面時其掛壁時間短，使脫漆劑與舊漆膜接觸時間短，脫漆效率低，限制了脫漆劑的應用範圍，此外，化學除漆產生的汙泥狀物質在收集、貯存、運輸和處置過程中若處理不當，也會對環境造成不可低估的危害。因此，研製低揮發速率的高效環保防腐水基脫漆劑是十分必要的。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑及其製作方法。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑，由下列重量份的原料製成：苯甲醇33-34、N-甲基吡咯烷酮6-7、無水乙醇4-7、檸檬酸鈉二水合物0.9-1.1、茶籽油4-5、丹寧酸10-12、微晶纖維素0.3-0.6、蘆薈提取液3-5、納米球形四氧化三鐵磁粉1-2、玉米秸稈8-10、大豆蛋白粉12-13、十三氟辛基三乙氧基矽烷2.5-2.9、自製乳化劑1.5-1.9、水48-50，所述的自製乳化劑是將司盤-80、OP-10與十二烷基苯磺酸鈉按照質量比8∶2∶1.2進行復配。
所述的一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑的製作方法，包括以下步驟：
（1）將檸檬酸鈉二水合物加入1/10質量的水攪拌至溶解，加入大豆蛋白粉攪拌10-20分鐘，送入雙螺旋擠壓膨化機，於7×105Pa和125-140℃下，由直徑為0.1-0.8mm的細孔壓出，進行預糊化、乾燥、粉碎後得預糊化大豆蛋白粉；
（2）將玉米秸稈烘乾放入炭化爐中於330-405℃炭化處理30-40分鐘，取出冷卻至80-90℃加入十三氟辛基三乙氧基矽烷超聲研磨10-15分鐘，烘乾再次放入炭化爐中於575-635℃處理20-30分鐘，冷卻加入納米球形四氧化三鐵磁粉、茶籽油研磨20-30分鐘，得改性玉米秸稈炭粉；
（3）將微晶纖維素、蘆薈提取液攪拌混勻，加入丹寧酸超聲研磨10-15分鐘得改性微晶纖維素；
（4）將剩餘質量的水置於反應釜中，加入苯甲醇、N-甲基吡咯烷酮攪拌混勻，邊攪拌邊加入無水乙醇、步驟（1）、（2）、（3）物料及其他剩餘成分攪拌混勻，出料。
本發明的優點是：本發明將苯甲醇、N-甲基吡咯烷酮複合後為主溶劑，與漆膜的相溶性好，導致大分子體積增大，產生內應力，使漆膜與底材的附著力降低而脫離；以無水乙醇為助溶劑，可相應減少主溶劑的用量，降低成本；以預糊化大豆蛋白粉作為增稠粘結劑，與漆膜表面粘結牢固掛壁性佳且速乾性好，能迅速脫離金屬表面，降低對對金屬的腐蝕；添加顆粒狀改性玉米秸稈炭粉為填料吸附性強，一方面延長與漆膜表面接觸時間溶脹性好，另一方面可將溶脹後脫漆溶液吸附在孔隙中一起脫落，提高漆膜的脫除效率，且脫漆產生的廢渣可生物降解，環保效率高；同時還添加茶籽油及其他有效成分製得的複合脫漆劑具有一定的磁性，掛壁性佳，使用方便、簡單，能夠有效清除各種漆膜，具有十分廣闊的市場前景。
具體實施方式
一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑，由下列重量份的原料製成：苯甲醇33、N-甲基吡咯烷酮6、無水乙醇4、檸檬酸鈉二水合物0.9、茶籽油4、丹寧酸10、微晶纖維素0.3、蘆薈提取液3、納米球形四氧化三鐵磁粉1、玉米秸稈8、大豆蛋白粉12、十三氟辛基三乙氧基矽烷2.5、自製乳化劑1.5、水48，所述的自製乳化劑是將司盤-80、OP-10與十二烷基苯磺酸鈉按照質量比8∶2∶1.2進行復配。
所述的一種添加納米球形四氧化三鐵磁粉的船舶用水性防腐複合脫漆劑的製作方法，包括以下步驟：
（1）將檸檬酸鈉二水合物加入1/10質量的水攪拌至溶解，加入大豆蛋白粉攪拌10-20分鐘，送入雙螺旋擠壓膨化機，於7×105Pa和125-140℃下，由直徑為0.1-0.8mm的細孔壓出，進行預糊化、乾燥、粉碎後得預糊化大豆蛋白粉；
（2）將玉米秸稈烘乾放入炭化爐中於330-405℃炭化處理30-40分鐘，取出冷卻至80-90℃加入十三氟辛基三乙氧基矽烷超聲研磨10-15分鐘，烘乾再次放入炭化爐中於575-635℃處理20-30分鐘，冷卻加入納米球形四氧化三鐵磁粉、茶籽油研磨20-30分鐘，得改性玉米秸稈炭粉；
（3）將微晶纖維素、蘆薈提取液攪拌混勻，加入丹寧酸超聲研磨10-15分鐘得改性微晶纖維素；
（4）將剩餘質量的水置於反應釜中，加入苯甲醇、N-甲基吡咯烷酮攪拌混勻，邊攪拌邊加入無水乙醇、步驟（1）、（2）、（3）物料及其他剩餘成分攪拌混勻，出料。
測試效果表明，該複合脫漆劑的脫漆效率為96.9%，腐蝕速率為3.79×10-6g/(m2•min)，揮發速率為6.29g/(m2•min)。