保护金属表面不结垢的方法与流程

本发明属于金属表面防护，具体涉及一种保护金属表面不结垢的方法。

背景技术：

1、随着淡水资源日益紧缺和取、排水费的逐年上涨，人们开始利用海水作为工业循环冷却系统的供水，相关海水处理剂和处理技术有着良好的应用前景。海水的储量大，取得便利，是一种经济可行的工业循环冷却供水资源，但是海水在管道设备表面极易发生结垢现象，在循环水模式中，由于长期反复的使用水，再加上水中含有大量的悬浮物，金属离子，溶解氧等成分；一方面，管路设备引起严重的电化学腐烛，另一方面，溶解的金属离子越多，水体的化学成分越复杂，形成的沉淀附着在管路设备上，严重阻碍了设备的传热和清洗功能，缩短了使用时间。甚至造成管路设备的穿孔损坏，导致大量的生产热能损耗和动力损耗，增加了设备的维修成本，对管道的阻垢研究显得刻不容缓。因此开发性能高效，并且满足环保需求的阻垢剂就显得十分迫切和必要。本发明将聚天冬氨酸衍生物加入到双酚a型环氧树脂中作为底层涂料，以聚四氟乙烯、羟甲基纤维素钠作为面层涂料，制备出综合性能优异的防垢超疏水涂层，并对涂层进行了一系列性能研究和分析，提供了一定的理论基础，在金属防垢领域具有巨大的应用潜力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种保护金属表面不结垢的方法，该方法制备的超疏水防垢复合涂层具有优良的防垢、抑菌、耐磨、超疏水性能。

2、本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

3、一种保护金属表面不结垢的方法，包括：采用喷枪将涂料喷涂于金属基体表面，制得超疏水防垢复合涂层；上述超疏水防垢复合涂层包括底层和面层；上述底层所用涂料包含双酚a型环氧树脂、聚天冬氨酸衍生物；上述聚天冬氨酸衍生物由苯丙氨酸改性聚天冬氨酸而得；上述面层所用涂料包含聚四氟乙丙烯、羟甲基纤维素钠。

4、本发明提供了一种保护金属表面不结垢的方法，该方法将聚天冬氨酸衍生物添加到双酚a型环氧树脂涂料中，并喷涂到金属基体表面作为底层，然后将聚四氟乙丙烯、羟甲基纤维素钠作为面层涂料，喷涂于金属基体表面，制备出综合性能优异的超疏水防垢复合涂层。在制备过程中，采用苯丙氨酸对聚天冬氨酸进行改性，形成了酰胺键；由于酰胺键上的氮原子带有负电性，可以使聚合物吸附在垢的微晶的活性点上，阻碍了晶体正常生长，从而提高了阻垢率；且苯丙氨酸的加入使得超疏水防垢复合涂层在抑菌、耐磨方面的性能也显著提升，为环境效应良好的新型抗污阻垢复合涂料提供理论依据。

5、具体地，上述一种保护金属表面不结垢的方法，包括以下步骤：在双酚a型环氧树脂中加入乙酸乙酯，超声10-15min；加入聚酰胺树脂固化剂、聚天冬氨酸衍生物，继续超声分散10-15min；倒入喷枪中在金属基体表面进行喷涂，喷涂条件为时间8-10min，压力0.5-0.8mpa，距离15-18cm；喷涂完成后，在170-200℃下干燥1.5-2h，冷却至室温，制得涂层底层；在聚四氟乙烯中加入乙醇，超声10-15min后加入羟甲基纤维素钠，再超声10-15min，倒入喷枪中，在底层表面进行喷涂，面层的喷涂方法与底层相同，喷涂完成后，得到超疏水防垢复合涂层。

6、对本发明而言，上述双酚a型环氧树脂与聚天冬氨酸衍生物的质量比为1:0.3-0.5；双酚a型环氧树脂与聚酰胺树脂固化剂的质量比为2:1-1.5；双酚a型环氧树脂与乙酸乙酯的质量体积比为1g:4-7ml。

7、对本发明而言，上述聚四氟乙烯与羟甲基纤维素钠的质量比为1:0.3-0.5；聚四氟乙烯与乙醇的质量体积比为1g:4-7ml。

8、本发明还公开了一种聚天冬氨酸衍生物的制备方法，包括：采用苯丙氨酸对聚天冬氨酸进行开环改性，制得聚天冬氨酸衍生物。

9、具体地，上述聚天冬氨酸衍生物的制备方法，包括以下步骤：取聚天冬氨酸，加入蒸馏水，搅拌形成悬浊液，边搅拌边将苯丙氨酸缓慢加入，在25-30℃条件下反应20-26h，反应过程中采用40-45wt%氢氧化钠溶液调节ph值至8-9左右，反应结束后用大量的无水乙醇将目标产物沉淀出来，将溶液静置一段时间后倒掉上层清液，得到聚天冬氨酸衍生物。

10、对本发明而言，上述聚天冬氨酸与蒸馏水的质量体积比为1g:10-15ml；苯丙氨酸与聚天冬氨酸的摩尔比为1:0.2-0.5。

11、对本发明而言，上述面层所用涂料还包含五味子乙素。本发明提供了一种双层膜喷涂工艺，在面层涂料的制备过程中加入五味子乙素，然后进行喷涂处理，进一步提高了涂层的抑菌性能，且能够对涂层网络结构产生影响，形成更加均匀、细密的表面形态，使得制备的超疏水防垢复合涂层具有更优的防垢、超疏水性能。

12、对本发明而言，上述聚四氟乙烯与五味子乙素的质量比为1:0.1-0.3。

13、本发明还公开了上述制备方法得到的超疏水防垢复合涂层在制备海洋防垢材料中的用途。

14、本发明的有益效果包括：

15、本发明提供了一种超疏水防垢复合涂层制备方法，采用双酚a型环氧树脂、聚天冬氨酸衍生物为涂料，喷涂于金属基体表面，作为底层，然后以聚四氟乙烯、羟甲基纤维素钠组成的涂料为面层，进行喷涂，制得的超疏水防垢复合涂层，具有良好的防垢、抑菌、耐磨、超疏水性能；喷涂面层的时候，在涂料中加入五味子乙素，进一步增强了超疏水防垢复合涂层的抑菌、防垢及超疏水性能。

16、本发明提供了一种保护金属表面不结垢的方法，该方法制备的超疏水防垢复合涂层具有优良的防垢、抑菌、耐磨、超疏水性能。

技术特征：

1.一种保护金属表面不结垢的方法，包括：采用喷枪将涂料喷涂于金属基体表面，制得超疏水防垢复合涂层；所述超疏水防垢复合涂层包括底层和面层；所述底层所用涂料包含双酚a型环氧树脂、聚天冬氨酸衍生物；所述聚天冬氨酸衍生物由苯丙氨酸改性聚天冬氨酸而得；所述面层所用涂料包含聚四氟乙丙烯、羟甲基纤维素钠。

2.根据权利要求1所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述双酚a型环氧树脂与聚天冬氨酸衍生物的质量比为1:0.3-0.5。

3.根据权利要求1所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述聚天冬氨酸衍生物的制备方法，包括：采用苯丙氨酸对聚天冬氨酸进行开环改性，制得聚天冬氨酸衍生物。

4.根据权利要求1所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述苯丙氨酸与聚天冬氨酸的摩尔比为1:0.2-0.5。

5.根据权利要求1所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯与羟甲基纤维素钠的质量比为1:0.3-0.5。

6.根据权利要求1所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述面层所用涂料还包含五味子乙素。

7.根据权利要求6所述的一种保护金属表面不结垢的方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯与五味子乙素的质量比为1:0.1-0.3。

8.权利要求1所述制备方法得到的超疏水防垢复合涂层在制备海洋防垢材料中的用途。

技术总结本发明公开了一种保护金属表面不结垢的方法，属于金属表面防护技术领域。本发明在金属基体表面喷涂由双酚A型环氧树脂、聚天冬氨酸衍生物组成的涂料，作为底层，然后将聚四氟乙烯、羟甲基纤维素钠、五味子乙素作为面层涂料进行喷涂，制得的超疏水防垢复合涂层具有良好的防垢、抑菌、耐磨、超疏水性能。技术研发人员：何舟涛受保护的技术使用者：何舟涛技术研发日：技术公布日：2024/6/23