一种耐磨环氧树脂涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料制备，具体涉及一种耐磨环氧树脂涂料及其制备方法。

背景技术：

1、海上平台、船舶、海上风电设备、码头设施、海洋油气钻探设施、海底电缆、桥墩、锚链以及其他长期暴露在海洋环境下的钢结构和混凝土结构等都需要使用环氧树脂涂料进行防腐处理。 海洋环境极具腐蚀性，海水含有大量的盐分和其他腐蚀性化学物质，它们会对钢材、铝材等各种金属结构产生严重的电化学腐蚀。同时，湿气、盐雾、微生物等因素也会加速材料的腐蚀进程。通过使用防腐涂料，能够在设备表面形成一层保护膜，隔离金属与腐蚀介质的直接接触，从而达到防腐的目的。海洋生物如贝壳、海藻等容易附着在设备表面，形成生物污损层，不仅加重了结构重量，还会影响设备的功能和外观，并加速腐蚀。特定的防污涂料能有效地抑制这些生物的生长。海上设施经常要面对海浪冲击、水流冲刷以及作业过程中可能发生的磨损，采用耐磨、抗冲击的涂料可以增强设备表面的机械强度和耐久性。

2、现有的海上设备用的环氧树脂涂料在附着力、耐磨性和耐盐雾性方面无法实现很好的平衡，综合效果并不理想，因此亟需一种综合性能优异的环氧树脂涂料。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耐磨环氧树脂涂料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种耐磨环氧树脂涂料，包括以下质量份数的组分：改性环氧树脂25-30份、水性饱和聚酯改性有机硅树脂13-18份、膨胀石墨1-5份、聚酰亚胺2-7份、改性云母粉5-9份、改性二氧化硅4-7份、纳米氮化钛1-4份、二硫化钼0.5-2.5份、固化剂1-2份、分散剂1-3份、增稠剂1-2份和去离子水40-45份。

4、进一步地，所述改性环氧树脂的制备方法为：将质量比5-7：1：30-40：0.5-0.7的双酚a型环氧树脂、2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚、水和乳化剂op-10混合均匀，升温至86-88℃，反应5-7小时，得到改性环氧树脂。

5、2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚，cas：6375-47-9。

6、所述双酚a型环氧树脂，上海润碳新材料科技有限公司，型号：mu-618。

7、进一步地，水性饱和聚酯改性有机硅树脂为山东卡孚乐高分子材料有限公司济南分公司的型号cfs6528w的水性饱和聚酯改性有机硅树脂。

8、进一步地，所述改性云母粉的制备方法为：将质量比1：3-5：6-8：0.07-0.09的云母粉、丙酮、乙醇和硅树脂混合，35-37℃下搅拌3-5h，除去丙酮和乙醇，干燥后，得到改性云母粉。

9、进一步地，所述硅树脂为默克的型号sylgard® 184的硅树脂。

10、进一步地，所述改性二氧化硅的制备方法为：

11、（1）将质量比1：0.3-0.6的纳米二氧化钛和纳米氮化硅混合，得到混合纳米粉；

12、（2）将质量比0.2-0.5：10：50-60的硅烷偶联剂kh550、混合纳米粉、乙醇水溶液混合，45-47℃加热2-4h，得到分散液；

13、（3）将质量比27-29：1的分散液和二氧化硅混合，300-400转/分搅拌6-9h，过滤后干燥，得到改性二氧化硅。

14、进一步地，所述乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50-60%。

15、二氧化硅，孔径30~50 nm，粒径200-300nm。北京中科科优科技有限公司。

16、纳米二氧化钛，粒径3-5nm。宁波极微纳新材料科技有限公司。

17、纳米氮化硅，粒径10-20 nm。先丰纳米。

18、聚酰亚胺，江苏君华特种高分子材料有限公司，型号 ys-20。

19、进一步地，所述固化剂为质量比1:2-3的聚酰胺650和聚酰胺651复配。

20、进一步地，所述增稠剂为聚乙烯醇。

21、进一步地，所述分散剂为分散剂5040。

22、本发明提供了所述耐磨环氧树脂涂料的制备方法为：将改性环氧树脂、水性饱和聚酯改性有机硅树脂、聚酰亚胺、膨胀石墨、聚酰亚胺、改性云母粉、改性二氧化硅、纳米氮化钛、二硫化钼和去离子水加入到高压釜中，110-115℃反应3-4h，冷却至室温，继续加入剩余组分混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下搅拌5-7h，得到耐磨环氧树脂涂料。

23、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：本发明通过多种组分的复配，协同发挥作用，树脂基体生成稳定的三维网络结构，改性填料与树脂具有良好的相容性，通过协同增效实现了环氧树脂涂料在附着力、耐磨性和耐盐雾性能的综合改善，本发明的制备过程简单，易实施，可大规模应用于海上环境下材料及器械的防腐。

技术特征：

1.一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：改性环氧树脂25-30份、水性饱和聚酯改性有机硅树脂13-18份、膨胀石墨1-5份、聚酰亚胺2-7份、改性云母粉5-9份、改性二氧化硅4-7份、纳米氮化钛1-4份、二硫化钼0.5-2.5份、固化剂1-2份、分散剂1-3份、增稠剂1-2份和去离子水40-45份；所述改性环氧树脂的制备方法为：将质量比5-7：1：30-40：0.5-0.7的双酚a型环氧树脂、2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚、水和乳化剂op-10混合均匀，升温至86-88℃，反应5-7小时，得到改性环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，水性饱和聚酯改性有机硅树脂为山东卡孚乐高分子材料有限公司济南分公司的型号cfs6528w的水性饱和聚酯改性有机硅树脂。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述改性云母粉的制备方法为：将质量比1：3-5：6-8：0.07-0.09的云母粉、丙酮、乙醇和硅树脂混合，35-37℃下搅拌3-5h，除去丙酮和乙醇，干燥后，得到改性云母粉。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述硅树脂为默克的型号sylgard® 184的硅树脂。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50-60%。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述固化剂为质量比1:2-3的聚酰胺650和聚酰胺651复配。

8.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇。

9.根据权利要求1所述的一种耐磨环氧树脂涂料，其特征在于，所述分散剂为分散剂5040。

10.权利要求1-9任一项所述的耐磨环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性环氧树脂、水性饱和聚酯改性有机硅树脂、聚酰亚胺、膨胀石墨、聚酰亚胺、改性云母粉、改性二氧化硅、纳米氮化钛、二硫化钼和去离子水加入到高压釜中，110-115℃反应3-4h，冷却至室温，继续加入剩余组分混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下搅拌5-7h，得到耐磨环氧树脂涂料。

技术总结本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种耐磨环氧树脂涂料及其制备方法，包括以下质量份数的组分：改性环氧树脂25‑30份、水性饱和聚酯改性有机硅树脂13‑18份、膨胀石墨1‑5份、聚酰亚胺2‑7份、改性云母粉5‑9份、改性二氧化硅4‑7份、纳米氮化钛1‑4份、二硫化钼0.5‑2.5份、固化剂1‑2份、分散剂1‑3份、增稠剂1‑2份和去离子水40‑45份；所述改性环氧树脂的制备方法为：将质量比5‑7：1：30‑40：0.5‑0.7的双酚A型环氧树脂、2‑氨基‑4‑乙酰氨基苯甲醚、水和乳化剂OP‑10混合均匀，升温至86‑88℃，反应5‑7小时，得到改性环氧树脂。技术研发人员：章立受保护的技术使用者：广东东方一哥新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5