[发明专利]一种低溶剂海洋纳米防腐涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋防腐涂料制备技术领域，特指一种低溶剂海洋纳米防腐涂料及制备方法， 将纳米杂化材料引入防腐涂料体系，解决了目前海洋防腐涂料中普遍存在的防腐周期短，抗 海水渗透能力差这一问题。

背景技术

随着工业技术进步，金属材料的使用越来越广泛，金属及其构件的腐蚀问题已遍及国民 经济的各个领域，给人类社会造成了巨大损失。为了减少腐蚀的损失，人们采取了很多防护 措施，但迄今为止最普遍、最经济、最实用的保护措施还是涂料保护，在各种防腐技术中， 涂料的防腐技术应用最广泛。涂料防腐以其施工简便、经济适用、不受设备面积、形状的约 束等特点而被广泛的应用。主要用于建筑、输油管道、铁路桥梁、船舶及海洋工程等严酷的 腐蚀环境中。近30年来，由于石油及化学工业的发展和海洋工程技术的进步，要求金属材料 及其构件能在更为苛刻的腐蚀环境中使用，这就对涂料工业提出了更高的要求。

在众多涂料品种中环氧树脂在防腐涂料中占据重要地位，是被广泛采用在海洋环境中的 一种涂层材料，具有优异的粘结力、耐化学药品、防腐蚀和耐水性能，其产量日增，新品种 相继出现，是极有发展前途的涂料品种。通过添加不同的填料和调整固化剂的品种，可以制 成性能各异的环氧树脂防腐涂料，适用于不同场合的防腐需要，达到良好的保护效果。但目 前国内海洋环境用涂料技术存在防腐期限短、耐冲刷性差、环境污染等问题限制了其快速发 展，为了提高环氧系涂料的性能，对其进行改性具有重要的科学意义和商业价值。通过对环氧 结构改性、环氧合金化、填充无机填料、膨胀单体改性等高性能化后可以制得多种防腐蚀涂 料满足各种环境条件下的防护需求。

近年来纳米材料与纳米技术的发展，开辟了材料科学的新天地。尤其纳米改性为制备高 性能、多功能的新型复合涂料提供更为广阔的途径。蒙脱土是一种具有天然层状结构的粘土 矿物，具有高度有序的晶格排列。不同尺寸的阳离子通过离子交换作用引入到蒙脱土层间， 导致层间距增加，在适当的聚合条件下，单体在受限空间内聚合可以使蒙脱土以纳米级片层 分散于聚合物基体中，形成纳米级混杂材料，从而极大地提高材料的阻隔性能。因此利用剥 离后的纳米杂化材料具有能够有效提高涂层的阻隔性和耐溶剂性这一特点，本发明将纳米杂 化材料引入防腐涂料体系，解决了目前海洋防腐涂料中普遍存在的防腐周期短，抗海水渗透 能力差这一问题。本发明中通过预反应制作出纳米杂化材料后将其引入涂料配方中，从而有 效提高了防腐涂料抗腐蚀性介质的渗透能力，而且在涂料配置上降低了生产过程中有害溶剂 的使用量，起到了环境保护的作用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种低溶剂海洋纳米防腐涂料，降低涂料中有害溶剂用量，减 小对人员施工和环境的危害，以适应对环境保护的要求，可用于船舶表面防护。

一种低溶剂海洋纳米防腐涂料，由三种组分组成，按重量分数计算，组分A∶组分B∶ 组分C为∶3～5∶3～5∶1～2；最好选择4∶4∶1.5；

其中A组分按重量分数计算，组成如下：有机蒙脱土/环氧树脂复合材料：40～45份、 环氧树脂：37～42份，消泡剂：1～2份、稀释剂：8～12份和流平剂：2～4份；

B组分按重量分数计算，组成如下：环氧树脂：20～25份、云母粉：8～10份、滑石粉： 12～16份、锌粉：15～20份、铁红：10～14份、二氧化钛：5～7份、流平剂：1～2份、消 泡剂：1～2份和溶剂：8～10份；

C组分按重量分数计算，组成如下：改性环氧固化剂：60～70份，溶剂：30～40份。

上述的低溶剂海洋纳米防腐涂料，消泡剂为聚甲基三乙氧基硅烷；稀释剂为环氧树脂活 性稀释剂，优选丁基缩水甘油醚；流平剂为烷基改性聚二甲基硅氧烷；溶剂为醇类溶剂，优 选乙二醇；C组分中的改性环氧固化剂为胺类固化剂，例如：腰果油环氧树脂固化剂，ZY-3115 聚酰胺固化剂或ZY-650聚酰胺固化剂。