[发明专利]一种有机纳米防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机纳米防腐涂料及其制备方法，特别是涉及一种纳米级介孔二氧化硅颗粒的防腐涂料及其制备方法。

背景技术

金属腐蚀每年给国民经济带来了巨大的损失。利用纳米粒子作为涂料添加物已成为防腐涂料研究的热点。如何将纳米粒子稳定均匀分散到基料中，是纳米粒子在涂料中应用的技术关键。如在丙烯酸涂料中添加纳米TiO₂或纳米ZnO浓缩浆，则既使涂层机械性能改善的同时，又可屏蔽99%紫外线。利用高温、高压研磨制成Ti纳米聚合物，作为填料加入树脂中制成防腐防垢涂料，在胜利油田等单位已经得到应用，有效保护了生产设备。利用纳米粒子对雷达电磁波或红外波吸收较强的特性，使被涂覆的飞机、导弹等军事设施逃避雷达等的侦察和跟踪，可作为隐形涂料等。如在航空涂层中应用纳米材料，可以代替传统的铬盐提高涂层的稳定性能，耐化学或电化学破坏性能。

虽然目前纳米涂料已得到了广泛的发展，但目前仍普遍存在以下一些问题：

(1) 由于纳米材料非常细小，它的比表面积大，表面自由能高，分子间引力和静电引力也相当高， 因此纳米粒子极易团聚，即使利用砂磨、高速搅拌等方法使纳米粒子分散在涂料中，也会发生团聚现象，失去纳米材料应有的作用，如何将其分散到基料之中，是纳米材料在涂料中应用的关键技术。

(2)存在界面问题，如何使无机相与有机相间的有效结合还需进一步探索。

发明内容

本发明目的在于提供一种有机纳米防腐涂料及其制备方法，涂料添加量小、能有效改善纳米粒子在涂料中的分散性以及提高无机纳米粒子与有机基体间相容性，其制备过程是在常温、常压下进行，不需添加新的设备，工艺简单，生产成本低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种有机纳米防腐涂料，按重量百分比计，其成份为：2.5~10%纳米介孔二氧化硅颗粒，0.5~5%分散剂，0~10%邻苯二甲酸二丁酯，5~25%溶剂，成膜物为余量。

所述一种有机纳米防腐涂料，所述成膜物是双酚A型或双酚F型环氧树脂系列；或是酚醛树脂系列。

所述一种有机纳米防腐涂料，所述双酚A型环氧树脂采用E-44、或E-54、或E-42、或E-20或E-12；所述双酚F型环氧树脂采用6458、或6445、或6420或6412；所述酚醛树脂系列采用F-51、或F-44、或F-46、或F-48或F-54。

所述一种有机纳米防腐涂料，所述纳米介孔二氧化硅颗粒粒径分布在60~100nm范围内，孔道为规则有孔道结构，孔径为2~10nm。

所述一种有机纳米防腐涂料，所述溶剂为丙酮、或乙醇、或苯或二甲苯 。

一种有机纳米防腐涂料的制备方法，该方法包括如下过程：按重量百分比计，称取0.05~5%的纳米介孔二氧化硅颗粒，加入0.5~5%分散剂混合均匀，加入到包括5~25%溶剂、成膜物为余量的混合物中，然后在常温、常压下研磨分散30~90min，制成涂料母液，制成的母液与普通涂料使用方法相同，母液与固化剂混合，涂刷，制成涂层。

本发明的优点与效果是：

1.本发明提供一种添加量小于10%的纳米介孔二氧化硅防腐涂料的制备方法，其制备过程是在常温、常压下进行，不需添加新的设备，工艺简单，生产成本低。

2.纳米介孔二氧化硅粉的添加量低，工业应用成本低。

3.纳米级的介孔二氧化硅颗粒在基体树脂中分散性好，在5%添加量时，仍保持单分散状态，未见有颗粒聚集的现象。

附图说明

图1为纳米网络结构的模型示意图；

图2 (a)、 图2 (b)为纳米介孔二氧化硅颗粒的透射电镜照片；

图3 为本发明的一个实施例5%的纳米介孔二氧化硅颗粒在环氧涂层中的分散性透射电镜照片；

图4 为本发明的一个实施例10%的纳米介孔二氧化硅颗粒在环氧涂层中的分散性透射电镜照片；

图5 为本发明的一个实施例5%的nano-SiO₂颗粒在环氧涂层中的分散性透射电镜照片；

注：本发明的附图为状态分析示意图或照片，图中文字或影像不清晰并不影响对本发明技术方案的理解。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。