一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料及其製備方法與流程

2023-06-14 15:24:16 2

本發明涉及青銅雕塑防腐技術領域，尤其涉及一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料及其製備方法。

背景技術：

雕塑是中國文化的重要組成部分，而青銅雕塑是最主要的雕塑表現形式之一，具有極高的藝術價值。青銅是一種合金，具有硬度高，可塑性好，色澤光亮和耐磨性能好的特點。然而，長期暴露在大氣中或者長期處於空氣溼度大的情況下，青銅的表面會生成各種鏽層，甚至在一定條件下，還會不斷向深層腐蝕，直到潰爛穿孔，影響青銅製品的品質甚至壽命。因此，為保證青銅雕塑的外觀效果和使用壽命，有必要對其進行表面防護。

近年來，超疏水技術由於在金屬腐蝕防護中優異的性能而得到了較多的關注，其主要面臨的問題有成本高、製作工藝複雜等。專利200810061480.7以二氧化矽顆粒、矽烷偶聯劑、疏水劑和環氧樹脂為主要原料製得有機-無機雜化環氧樹脂超疏水塗層，具有優良的超疏水性和自清潔性，而且成本低、工藝簡單，適合大規模、大面積應用。然而，這種方法得到的超疏水表面穩定性較差，在受熱、戶外應用時容易失去疏水性，並且在塗層抗裂性、耐損傷性等方面也存在一定的不足，難以將其直接應用於青銅雕塑表面防腐處理領域。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種防腐性能優異、塗層穩定性好、疏水效果持久、耐久性高的納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料及其製備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料，其是由下述重量份的原料製得：

苯並三氮唑0.1-0.15，介孔二氧化矽空心球3-5，EP-44水性環氧樹脂乳液40-60，甲基三甲氧基矽烷2-4，矽烷偶聯劑KH-560 0.5-1，乙二醇丙醚1-2，異丙醇6-8，硼酸鋁晶須1-2，納米氮化鋁0.5-1，羊毛脂0.3-0.5，琥珀酸二異辛酯磺酸鈉0.1-0.15；

所述的介孔二氧化矽空心球粒徑為1.0-1.5μm。

一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料的製備方法，包括以下步驟：

（1）將介孔二氧化矽空心球按固液重量比1：10-1：15均勻分散於無水乙醇中，然後加入苯並三氮唑常溫攪拌12-24h，乾燥完全後得複合粉體；

（2）將甲基三甲氧基矽烷和矽烷偶聯劑KH-560混合後加入1/3-1/2重量的異丙醇，先滴加0.3-0.5mL冰醋酸並於55-65℃先攪拌0.5-1h，然後靜置5-10h，再加入餘量的異丙醇、硼酸鋁晶須和（1）中的複合粉體，攪拌均勻後滴加10-15mL 20-25%氨水溶液於55-65℃下攪拌2-4h，用醋酸溶液將pH調至中性，得複合溶膠；

（3）將（2）中的複合溶膠與其餘原料混合研磨均勻，即得納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料。

本發明的優點是：

本發明先利用介孔二氧化矽空心球對緩蝕劑苯並三氮唑進行負載，然後與硼酸鋁晶須、甲基三甲氧基矽烷和矽烷偶聯劑KH-560共混水解縮聚得到聚矽氧烷-二氧化矽、聚矽氧烷-硼酸鋁複合微粒，然後與水性環氧樹脂乳液等原料混合得到超疏水塗料，能在青銅基體表面形成具有高穩定性的超疏水塗層，兼具防腐性能優異，塗層穩定性好，疏水效果持久的特點，還有高耐磨性能，耐久性高，使用壽命長。

具體實施方式

一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料，由下列重量(kg)的組分原料製備而成：

苯並三氮唑0.1，介孔二氧化矽空心球3，EP-44水性環氧樹脂乳液40，甲基三甲氧基矽烷2，矽烷偶聯劑KH-560 0.5，乙二醇丙醚1，異丙醇6，硼酸鋁晶須1，納米氮化鋁0.5，羊毛脂0.3，琥珀酸二異辛酯磺酸鈉0.1；

所述的介孔二氧化矽空心球粒徑為1.0-1.5μm。

一種納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料的製備方法，包括以下步驟：

（1）將介孔二氧化矽空心球按固液重量比1：10均勻分散於無水乙醇中，然後加入苯並三氮唑常溫攪拌12h，乾燥完全後得複合粉體；

（2）將甲基三甲氧基矽烷和矽烷偶聯劑KH-560混合後加入1/3重量的異丙醇，先滴加0.3mL冰醋酸並於55℃先攪拌0.5h，然後靜置5h，再加入餘量的異丙醇、硼酸鋁晶須和（1）中的複合粉體，攪拌均勻後滴加10mL 20%氨水溶液於55℃下攪拌2h，用醋酸溶液將pH調至中性，得複合溶膠；

（3）將（2）中的複合溶膠與其餘原料混合研磨均勻，即得納米氮化鋁改性高耐磨青銅雕塑超疏水防腐塗料。

經檢測，上述塗料在青銅基體表面形成的塗層表面水接觸角為160°，附著力為1級，經人工加速老化500h後接觸角為153℃。