一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料制备，具体涉及一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料及其制备方法。

背景技术：

1、海洋环境经常为大气多雨、高温、多盐雾和强风流，近海和海洋工程装备长期处于海洋环境中，裸露在外的零件将受到强烈的大气腐蚀、电化学腐蚀以及气流冲刷侵蚀的综合作用，将会造成其中的各种钢结构的零部件的使用寿命远低于在一般内陆户外环境中的使用寿命。

2、目前，在钢结构表面主要是通过热镀工艺或者通过直接喷涂防腐涂料的形式进行防腐处理；利用热镀工艺，在处理过程中会出现金属表面温度过高、氧化变形的情况，且操作过程中烟尘、粉尘、金属热蒸汽污染严重；此类处理方法或造成钢结构表面耐磨性不足，抗冲蚀能力不强；不适用大面积工件处理及野外作业，使其应用受到限制。

3、现有钢结构处理方法为在钢结构表面喷涂多层防腐涂层进行防腐处理来抵抗海洋气候条件，但是由于非常恶劣的海洋气候条件和涂层自身性能的原因，容易出现防腐涂层表面保护层开裂脱落的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的旨在克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其原料组成按照重量份数配比如下：环氧树脂35-55份、消泡剂0.8-1.8份、防腐填料4-10份、硅烷偶联剂2-4份、有机硅流平剂1-3份、固化剂3-7份、活性稀释剂5-15份和钛白粉2-4份。

4、进一步的，其原料组成按照重量份数配比如下：环氧树脂45份、消泡剂1.3份、防腐填料7份、硅烷偶联剂3份、有机硅流平剂2份、固化剂5份、活性稀释剂10份和钛白粉3份。

5、进一步的，所述防腐填料通过以下步骤制成：

6、步骤1：配置氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液a；配置六水合硝酸锌和九水合硝酸铝的混合溶液b；

7、步骤2：取去离子水加入氧化石墨烯超声分散后再加入柠檬酸继续超声，用混合溶液a调ph值为10±0.1并稳定10min获得溶液c；

8、步骤3：向步骤2中获得的溶液c中于稳定ph值下同时滴加混合溶液a和混合溶液b进行晶化反应，然后离心水洗至洗液ph为中性，之后过滤烘干得到锌铝水滑石和石墨烯的杂化物；

9、步骤4：把羧甲基纤维素溶于丙酮水溶液中，再加入锌铝水滑石和石墨烯的杂化物，回流干燥，即可得到防腐填料。

10、进一步的，步骤3中晶化反应的反应温度为65℃，反应时间为4h。

11、进一步的，步骤4丙酮水溶液中丙酮的质量分数为60％。

12、进一步的，所述的活性稀释剂为双缩水甘油醚、异氰酸三缩水甘油醚和甘油环氧中的任意一种。

13、进一步的，所述固化剂为邻苯二甲酸酐、异佛尔酮二胺、间二甲苯二胺中的任意一种。

14、一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料的制备方法，包括以下步骤：把环氧树脂、防腐填料、硅烷偶联剂、有机硅流平剂、活性稀释剂钛白粉和消泡剂混合均匀后，再加入固化剂充分混合即可得到一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料。

15、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

16、1.石墨烯具有较高的电子迁移率，其可使电子富集在金属表面，从而降低金属的腐蚀电势；锌铝水滑石和石墨烯的杂化物中锌铝水滑石能够作为牺牲阳极延缓钢构的腐蚀速度，提高涂料的疏水性，降低钢构外界环境中水分对钢构表面涂料的影响，延长钢构以及钢构表面涂料的使用寿命，提高钢构表面涂料的自清洁能力，锌铝水滑石和石墨烯的杂化物中含有大量羟基，能够使涂料牢固的附着在钢构表面从而抑制钢构表面涂层的脱落。

17、2.锌铝水滑石和石墨烯的杂化后形成多级结构，在水滑石和石墨烯层状结构的基础上增加物质的层数，使“迷宫式”防腐效果大大增加；同时锌铝水滑石和石墨烯杂化后各自分散性显著提高，避免了锌铝水滑石和石墨烯的聚集。

18、3.锌铝水滑石和石墨烯的杂化物经过羧甲基纤维素的修饰改性后在涂料中的分散性和相容性大大提高。

技术特征：

1.一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于，其原料组成按照重量份数配比如下：环氧树脂35-55份、消泡剂0.8-1.8份、防腐填料4-10份、硅烷偶联剂2-4份、有机硅流平剂1-3份、固化剂3-7份、活性稀释剂5-15份和钛白粉2-4份。

2.根据权利要求1所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于，其原料组成按照重量份数配比如下：环氧树脂45份、消泡剂1.3份、防腐填料7份、硅烷偶联剂3份、有机硅流平剂2份、固化剂5份、活性稀释剂10份和钛白粉3份。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于：所述防腐填料通过以下步骤制成：

4.根据权利要求3所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于：步骤3中晶化反应的反应温度为65℃，反应时间为4h。

5.根据权利要求3所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于：步骤4中丙酮水溶液中丙酮的质量分数为60％。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于：所述的活性稀释剂为双缩水甘油醚、异氰酸三缩水甘油醚和甘油环氧中的任意一种。

7.根据权利要求1或2所述的一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料，其特征在于：所述固化剂为邻苯二甲酸酐、异佛尔酮二胺、间二甲苯二胺中的任意一种。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：把环氧树脂、防腐填料、硅烷偶联剂、有机硅流平剂、活性稀释剂钛白粉和消泡剂混合均匀后，再加入固化剂充分混合即可得到一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料。

技术总结本发明公开了一种耐海水耐盐雾腐蚀的钢构专用涂料及其制备方法，包括以下组分：环氧树脂、消泡剂、防腐填料、硅烷偶联剂、有机硅流平剂、固化剂、活性稀释剂和钛白粉。涂料中的防腐填料为锌铝水滑石和石墨烯杂化物，可以促进各自的分散性，且呈多级结构使“迷宫式”防腐效果大大增加；再经羧甲基纤维素的修饰改性后，锌铝水滑石和石墨烯杂化物在涂料中的分散性和相容性大大提高；防腐填料含有大量羟基，能够使涂料形成的涂层牢固的附着在钢构表面，能够抑制涂层的脱落。技术研发人员：郭安帅,刘守权受保护的技术使用者：河南宣垣新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13