MXene改性的阴离子电泳漆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及电泳漆领域，尤其涉及一种mxene改性的阴离子电泳漆及其制备方法和应用。

背景技术：

1、阴离子电泳漆是采用水溶性树脂为成膜物质，以电泳法方式对物件进行涂装施工的新型涂料，它的施工方法与传统的涂料喷涂、静电喷涂和浸渍施工方法比较在材料、劳力、设备投资和电耗等方面均可节约20～50％。尤其是对几何面复杂的构件更显示出其独特的涂装优点。

2、而现有的阴离子电泳漆由于其耐腐蚀性较差，防护能力不足，因此不满足现有的需求，因此，本发明而应运而生。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键或重要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。

2、本发明目的是为了提供一种耐腐蚀性好，防护能力强的电泳漆。为此，本发明提出了如下技术方案：

3、本发明首先提供了一种mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，至少包括90～110份的阴离子型树脂，4～6份的氨基酸改性mxene，2～5份的助溶剂，1～5份的中和剂，115～140份的溶剂。

4、较佳的，所述阴离子型树脂选自以下一种或者几种的组合：羧酸盐型树脂、磺酸盐型树脂或磷酸盐型树脂。

5、较佳的，所述溶剂包括30-50份有机溶剂和70-90份去离子水溶剂。

6、较佳的，所述助溶剂为丙二醇甲醚或者聚硅氧烷。

7、较佳的，所述中和剂选自以下一种或者几种的组合：一乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺和二乙基乙醇。

8、本发明还提供了一种mxene改性的阴离子电泳漆制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9、氨基酸改性mxene制备：将4-6份氨基酸溶解于40-60份去离子水中，随后加入8-11份mxene去离子水分散液并超声分散，在室温和氮气氛围下搅拌反应得反应液，将反应液使用去离子水离心洗涤沉淀得到氨基酸改性mxene；

10、阴离子电泳漆制备：将45-50份有机溶剂和70-90份去离子水溶剂预热升温至50-80℃，加入4-6份氨基酸改性mxene反应1-2h，然后添加90-110份阴离子型树脂以及2-5份助溶剂反应20-40min后降温至40-60℃，最后滴加中和剂中和得到mxene改性的阴离子电泳漆。

11、较佳的，所述阴离子型树脂选自以下一种或者几种的组合：羧酸盐型树脂、磺酸盐型树脂或磷酸盐型树脂。

12、较佳的，将90-100份亚麻油酸加入反应釜中搅拌升温至120-180℃后，加入45-60份环氧树脂，待环氧树脂熔化后通入二氧化碳气体升温至235-240℃，保温酸化30-60min；然后降温至180℃-190℃，加入8-11份不饱和二元羧酸，继续加热到235℃-240℃时保温20-30min；最后出料至稀释罐冷却到150℃以下，加入8-11份二丙酮醇，降温至120℃以下加入20-30x份丁醇，再冷却到80℃以下时加入2-5份中和剂中和成阴离子型树脂。

13、较佳的，所述有机溶剂为正丁醇；所述助溶剂为丙二醇甲醚或者聚硅氧烷；所述中和剂选自以下一种或者几种的组合：一乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺和二乙基乙醇胺。

14、较佳的，所述不饱和二元羧酸为顺丁烯酸二酸酐。

15、本发明还提供了一种mxene改性的阴离子电泳漆的应用，其特征在于，将上述的mxene改性的阴离子电泳漆应用于金属基材的防腐。

16、由于采用上述技术方案，使得本发明取得的有益效果是：

17、mxene具有较高的比表面积、优良的亲水性和丰富的表面功能基团。将mxene掺入环氧涂层可以赋予复合涂层优异的阻隔性能，其防腐性能明显优于空白环氧涂层。而且通过氨基功能化mxene纳米片可以实现在复合涂层中的均匀分散，克服了mxene在环氧基体中的分散状态并不理想，解除mxene的发挥限制。且氨基酸改性后的mxene加强了涂层与金属基材的附着力，使得复合涂层具有良好的抗腐蚀和摩擦学性能。

18、本发明从分子结构出发优化电泳漆的水溶性，使其作为阳极电泳涂料得到均匀、光滑、平整阳极电泳漆膜，具有非常重要的市场推广价值和现实研究意义。

19、本发明中的电泳漆成膜均匀、致密、平整，并且在酸性和碱性的条件下耐腐蚀性优异。

20、本发明提供的mxene改性阴离子电泳漆的制备方法简单,原料价格低廉，适合大批量生产。

技术特征：

1.mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，至少包括90～110份的阴离子型树脂，4～6份的氨基酸改性mxene，2～5份的助溶剂，1～5份的中和剂，115～140份的溶剂。

2.根据权利要求1所述的mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，所述阴离子型树脂选自以下一种或者几种的组合：羧酸盐型树脂、磺酸盐型树脂或磷酸盐型树脂。

3.根据权利要求1所述的mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，所述溶剂包括30-50份有机溶剂和70-90份去离子水溶剂。

4.根据权利要求1所述的mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚或者聚硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的mxene改性的阴离子电泳漆，其特征在于，所述中和剂选自以下一种或者几种的组合：一乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺和二乙基乙醇。

6.mxene改性的阴离子电泳漆制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的mxene改性的阴离子电泳漆制备方法，其特征在于，所述阴离子型树脂选自以下一种或者几种的组合：羧酸盐型树脂、磺酸盐型树脂或磷酸盐型树脂。

8.根据权利要求7所述的mxene改性的阴离子电泳漆制备方法，其特征在于，将90-100份亚麻油酸加入反应釜中搅拌升温至120-180℃后，加入45-60份环氧树脂，待环氧树脂熔化后通入二氧化碳气体升温至235-240℃，保温酸化30-60min；然后降温至180℃-190℃，加入8-11份不饱和二元羧酸，继续加热到235℃-240℃时保温20-30min；最后出料至稀释罐冷却到150℃以下，加入8-11份二丙酮醇，降温至120℃以下加入20-30份丁醇，再冷却到80℃以下时加入2-5份中和剂中和成阴离子型树脂。

9.根据权利要求6所述的mxene改性的阴离子电泳漆制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为正丁醇；所述助溶剂为丙二醇甲醚或者聚硅氧烷；所述中和剂选自以下一种或者几种的组合：一乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺和二乙基乙醇胺。

10.mxene改性的阴离子电泳漆的应用，其特征在于，将权利要求1～5中任意一项所述的mxene改性的阴离子电泳漆应用于金属基材的防腐。

技术总结本发明公开了一种MXene改性的阴离子电泳漆及其制备方法和应用，属于电泳漆领域，包括90～100份阴离子型树脂，1～5份的改性MXene，0.1～3份的助溶剂，1～5份的中和剂，去离子水100～140份。通过氨基功能化MXene纳米片可以实现在复合涂层中的均匀分散，克服了MXene在环氧基体中的分散状态并不理想，解除MXene的发挥限制。且氨基酸改性后的MXene加强了涂层与金属基材的附着力，使得复合涂层具有良好的抗腐蚀和摩擦学性能。技术研发人员：汪培庆,李雯雯,姜明月受保护的技术使用者：上海暄洋化工材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23