一种金属用耐磨防腐涂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种金属用耐磨防腐涂料及其制备方法。

背景技术：

1、金属腐蚀为人类社会带来了大量的经济损失和重大的安全隐患，导致一些设备的使用寿命下降，增大了企业对设备的维护费用，已成为世界范围内的重大问题，造成大量的经济损失和资源浪费。因此，保护金属不受腐蚀势在必行。近年来，研究人员提出了多种防止金属腐蚀的方法，例如表面合金化，腐蚀抑制剂的使用，阴极保护的应用和表面涂层技术。其中，表面涂层技术由于其施工简单和性能稳定受到了广泛关注，涂层可以在金属基材和腐蚀环境之间产生一层有效的物理屏障，表面涂层技术在金属腐蚀防护中得到了快速发展。其中有机涂层表现出较好的拒水性，且具有施工简单、应用广泛等优势，在表面涂层防护技术当中得到了广泛应用。填料在涂层内部的分布问题是决定填料防腐耐磨性能的一个重要因素。大部分填料与树脂基质的结合并不是致密的，降低了涂料的防腐耐磨特性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种金属用耐磨防腐涂料及其制备方法，通过将填料进行改性，以及对于涂料中组分的改进，从而提高填料在涂料中的分散性能，并且针对填料加入复配填料以及调整配方，从而提高涂料和金属基底的结合性能。本发明以改性氮化硼-氧化石墨烯为主填料，添加复配填料高岭土，配合使用环氧树脂，改性聚硅氧烷和聚氨酯，在各组分的共同作用下，得到金属用耐磨防腐涂料，本发明的涂料具备优异的耐高温、防腐、耐磨性能和粘结强度。

2、一种金属用耐磨防腐涂料，其特征在于，所述涂料按照质量份数包括：

3、

4、进一步的，其中，所述改性石墨烯填料由以下方法制备得到：将氮化硼加入到浓硫酸中，加热至70-80℃，保持20-30min，过滤，清洗，然后将其和氧化石墨烯以0.5-2：1的质量比分散至去离子水中，加入等摩尔量的二氨基苯甲酸和苯胺，搅拌均匀，加入过硫酸钾，0℃搅拌反应5-10h，得到改性氮化硼-氧化石墨烯填料。

5、进一步的，其中，所述改性聚硅氧烷由以下方法制备得到：将甲基乙烯基二乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷加入到异丙醇中，然后加入硅烷总质量的1％的浓盐酸，50-60℃加热反应，80-90℃减压蒸馏得到所述改性聚硅氧烷。

6、进一步的，其中，，所述环氧树脂包括环氧树脂e-51、环氧树脂e-44中的至少一种；所述聚氨酯包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯中的至少一种。

7、进一步的，其中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

8、进一步的，其中所述固化剂为聚酰胺910、聚酰胺650至少一种。

9、进一步的，其中所述溶剂为质量比为1：2-4的丙酮和二甲苯的混合物。

10、一种制备所述的耐磨防腐涂料的方法，包括：

11、1)将氮化硼加入到浓硫酸中，加热至70-80℃，保持20-30min，过滤，清洗，然后将其和氧化石墨烯以0.5-2：1的质量比分散至去离子水中，加入等摩尔量的二氨基苯甲酸和苯胺，搅拌均匀，加入过硫酸钾，0℃搅拌反应5-10h，得到改性氮化硼-氧化石墨烯填料；

12、2)将甲基乙烯基二乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷加入到异丙醇中，然后加入硅烷总质量的1％的浓盐酸，50-60℃加热反应，80-90℃减压蒸馏得到改性聚硅氧烷；

13、3)按照预定质量比称取环氧树脂，聚氨酯，改性聚硅氧烷和硅烷偶联剂，加入溶剂质量的60-70％，分散均匀，然后加入预定质量比的改性氮化硼-氧化石墨烯填料和高岭土，二次分散均匀得到配料a；

14、4)将固化剂和剩余溶剂混合分散均匀，得到配料b；

15、5)按照预定质量比将配料a和配料b混合，得到所述金属用耐磨防腐涂料。

16、本发明的有益技术效果

17、1)氮化硼能够提升涂层的耐磨性，氨基苯甲酸和苯胺能够形成质子化的共聚物，能够与带有负电性的氧化石墨烯通过静电作用发生自组装，从而能够使氧化石墨烯均匀包覆在氮化硼表面，从而解决石墨烯容易团聚，难以与氮化硼均匀复合的问题，同时，氨基苯甲酸、苯胺和氧化石墨烯形成钝化层，提高提高材料的防腐性能；

18、2)环氧树脂黏性大，固化后强度高，聚氨酯有足够韧性，改性聚硅氧烷主链上含有大量硅氧键，侧链上含有大量硅羟基，三者结合后能够大大提升了涂层的附着力，以及耐候性；

19、3)高岭土作为相对较软的填料，与改性氮化硼-氧化石墨烯填料复配能够能够提高涂耐磨性和防腐性。

技术特征：

1.一种金属用耐磨防腐涂料，其特征在于，所述涂料按照质量份数包括：

2.如权利要求1所述的耐磨防腐涂料，其特征在于，其中，所述改性石墨烯填料由以下方法制备得到：将氮化硼加入到浓硫酸中，加热至70-80℃，保持20-30min，过滤，清洗，然后将其和氧化石墨烯以0.5-2：1的质量比分散至去离子水中，加入等摩尔量的二氨基苯甲酸和苯胺，搅拌均匀，加入过硫酸钾，0℃搅拌反应5-10h，得到改性氮化硼-氧化石墨烯填料。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，所述改性聚硅氧烷由以下方法制备得到：将甲基乙烯基二乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷加入到异丙醇中，然后加入硅烷总质量的1％的浓盐酸，50-60℃加热反应，80-90℃减压蒸馏得到所述改性聚硅氧烷。

4.如权利要求1-3任一项所述的耐磨防腐涂料，其特征在于，其中，，所述环氧树脂包括环氧树脂e-51、环氧树脂e-44中的至少一种；所述聚氨酯包括丙烯酸聚氨酯、环氧聚氨酯中的至少一种。

5.如权利要求1-3任一项所述的耐磨防腐涂料，其特征在于，其中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

6.如权利要求1-3任一项所述的耐磨防腐涂料，其特征在于，其中所述固化剂为聚酰胺910、聚酰胺650至少一种。

7.如权利要求1-3任一项所述的耐磨防腐涂料，其特征在于，其中所述溶剂为质量比为1：2-4的丙酮和二甲苯的混合物。

8.一种制备如权利要求1-7任一项所述的耐磨防腐涂料的方法，其特征包括：

技术总结本发明提供了一种金属用耐磨防腐涂料及其制备方法，通过将填料进行改性，以及对于涂料中组分的改进，从而提高填料在涂料中的分散性能，并且针对填料加入复配填料以及调整配方，从而提高涂料和金属基底的结合性能。本发明以改性氮化硼‑氧化石墨烯为主填料，添加复配填料高岭土，配合使用环氧树脂，改性聚硅氧烷和聚氨酯，在各组分的共同作用下，得到金属用耐磨防腐涂料，本发明的涂料具备优异的耐高温、防腐、耐磨性能和粘结强度。技术研发人员：李壮,高禩洋,李特受保护的技术使用者：苏州酷咔智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12