[发明专利]一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体为一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料及其制备方法。

背景技术

金属材料以其优良的机械性能和工艺性能仍将在材料领域占有重要地位，但无时不刻 不在进行的金属腐蚀也给人类社会造成了巨大损失，因此开发高效的防腐涂料对其进行保 护是最简单实用的方法。由金属材料制造的储运装备、石化设备、仓储屋顶等设施，一方 面会因长期受环境介质的化学或电化学作用而被腐蚀破坏，另一方面会因夏季吸热升温而 带来不安全隐患，随着全球经济发展对资源、环境的高度重视，开发集防腐隔热功能于一 体，施工方便、水性环保的多功能新型涂料，符合涂料发展的趋势，具有良好的应用前景。

国内降温隔热涂料一般分为阻隔型、反射型、辐射型三种。用于隔热涂料的填料应具 备低导热系数(即高热阻性能)特性，目前使用最多的是空心玻璃或陶瓷微珠。这类高填充结 构材料具有导热系数小(一般为0.03-0.10W/(m·K))、堆积密度小、表面积小、耐用性、耐 候性、耐腐蚀性优良等诸多优点。

太阳总的辐射能量中，紫外区0.2-0.4μm，占总能量的5％；可见光区0.4-0.72μm，占 总能量的45％；近红外区0.72-2.5μm，占总能量的50％，反射型隔热涂料主要通过提高对 可见光和近红外波段的太阳光反射率来达到降温的目的。半导体填料是一种新型的掺杂填 料，从理论上说，适当选择载流子密度、载流子迁移率和载流子碰撞频率等参数，可以使掺 杂半导体在红外波段具有较低的发射率，纳米ATO(掺锑二氧化锡)是过渡金属氧化物的混合 体，对红外光的吸收和反射性很强，是一种新型的隔热材料。

辐射性隔热涂料是以外辐射方式把吸收的能量辐射出去而起到隔热作用，红外辐射粉 体主要是金属氧化物的复合物和碳化物，主要辐射波段在2.5～12μm的范围内，用得较多 的是过渡金属或非金属氧化物，如氧化铁、氧化铝、氧化锆等。红外辐射填料的超细化、 纳米化是提高其发射率(比辐射率)的一种手段，也是提高漆膜致密性进而提高涂层防腐 性能的有效手段，但是纳米粒子具有粒径小、比表面积大、表面能高、表面原子严重配位 不足的特点，直接加入涂料很难分散，将纳米粉体制成浆料分散于传统涂料中制备高性能 的纳米复合涂料是目前研究的热点课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂 料，该涂料既满足金属外防腐的基本要求，又综合利用阻隔、反射、辐射隔热降温原理， 集防腐隔热于一体，同时具有环保无毒，成本低，施工简单等特点。

本发明另一目的在于提供一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种金属用纳米复合水性隔热防腐涂料，按重量百分比计，由以下组分构成：自来水 10-14％、水性丙烯酸乳液55-58％、防锈颜料4-6％、反射颜料13％-18％、空心微球5 -7％、水性纳米浆料1-5％、防沉剂0.1-0.2％、润湿分散剂A 0.3-0.5％、润湿分散剂B 0.1-0.3％、成膜助剂2-3％、防冻剂1-2％、防霉剂0.1-0.2％、消泡剂0.2-0.3％、流平 剂0.1-0.2％、防闪锈剂0.1-0.2％、增稠剂0.3-0.5％。

本发明配方中主要成膜物质是水性丙烯酸乳液，可选用下列三中之一：苯乙烯-丙烯酸 共聚乳液、纯丙烯酸聚合乳液或有机硅-丙烯酸共聚乳液。如广东顺德巴德富实业有限公司 生产的RS-998A是一种苯乙烯-丙烯酸酯共聚而成的聚合物，具有粒子细小、粘度适中的特 点，胶膜坚韧而富有弹性，耐水性、耐擦洗和耐碱性好；同为该公司生产的RS-2709是一 种高性能的纯丙烯酸酯乳液，由于其丙烯酸主链上接枝了带有环氧基团的粘合促进单体， 使其配制的涂料具有极好的湿粘力和干附着力，具有广泛的适用性；上海保立佳化工有限 公司生产的BLJ-818是一种丙烯酸乳液，具有极好的钙离子稳定性、稀释稳定性、机械稳 定性和冻融稳定性；国民淀粉化学有限公司生产的硅丙乳液KD-8乳液，属于有机硅-丙烯 酸共聚乳液，采用了无皂化、微乳化、自交联聚合技术，体系中带有硅烷基团，涂膜具有 优异的疏水功能和对基材非常好的附着力，形成的致密坚韧的涂膜对水、气、离子的屏蔽 性非常好；巴德富的RS-996KD也是一种有机硅-丙烯酸共聚乳液，通过复合技术聚合工艺 合成有机硅-丙烯酸共聚乳液，具有优异的耐候性及抗回粘性。