[发明专利]一种环保型耐高温防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，尤其涉及一种防腐涂料及制备方法。

背景技术

随着航空、航天、能源、化工等工业的迅速发展，对于设备用耐高温涂层的性能要求也越来越高，要求在高温下仍能具有优异的物理机械和防腐性能。

目前，市售耐高温防腐涂料主要分为无机和有机硅两类。无机耐高温防腐涂料的耐热性能好，一般能耐受400℃～1300℃的高温，却存在涂膜脆易开裂，对金属、塑料等底材附着力差之性能缺陷。采用高模数（3.0～4.5）的纳米二氧化硅可在一定程度上改善漆膜外观，但其在800℃以上高温烘烤下仍会出现斑点现象。

另外，现有有机硅高温防腐涂料之耐热温度多低于400℃，其防腐性能较差，难以应用于一些更高温度之苛刻场所。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种环保型耐高温防腐涂料，以解决上述技术问题。

本发明的另一目的在于，提供一种环保型耐高温防腐涂料的制备方法，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种环保型耐高温防腐涂料，其特征在于，采用如下重量份数的涂料原料制成：70份-85份改性纳米二氧化硅、15份-30份改性熔胶、8份-12份改性耐高温颜料、3份-8份云母氧化铁、3份-5份气相白炭黑、0.1份-1份的分散剂和5份-10份水。

所述涂料原料中的每种原料颗粒粒径均为10μm～200μm。

所述改性纳米二氧化硅采用纳米二氧化硅和硅烷偶联剂制成，所述纳米二氧化硅为硅酸钾或硅酸锂中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

所述纳米二氧化硅采用的模数为5.1-6.1。

所述改性熔胶采用溶胶、乙醇-水混合溶剂和硅烷偶联剂制成，所述溶胶为硅溶胶或铝溶胶中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

所述改性耐高温颜料采用耐高温颜料和硅烷偶联剂制成，所述耐高温颜料为锰铁黑、铜铬黑、氧化铁黑或石墨黑中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

本发明采用了高模数（5.1-6.1）的水性纳米二氧化硅作为涂料原料，因其涂层致密度高、成膜性好而赋予其更为优异的防腐性能。由本发明制成的漆膜经过800℃的高温烘烤，未出现凹凸不平或斑点现象，从而又有效克服了传统无机耐高温防腐涂料、以及普通高模数（3.0-4.5）的二氧化硅耐高温防腐涂料之性能不足。

一种环保型耐高温防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）改性纳米二氧化硅的制作：将纳米二氧化硅溶液和硅烷偶联剂按照100：（3-5）质量比，搅拌1h-3h，得到改性纳米二氧化硅；

2）改性溶胶的制作：将溶胶：混合溶剂（乙醇-水）按照体积比为1:1，超声分散搅拌20分钟-40分钟；随后将其置于恒温水浴锅中，升温至70℃-90℃时，再加入按熔胶质量的5%-20%的硅烷偶联剂，恒温搅拌反应23h-25h后，获得改性溶胶；

3）改性耐高温颜料的制作：将耐高温颜料和硅烷偶联剂按照100:(5-25)的质量比，搅拌1h-3h后得到改性耐高温颜料；

4）混合：将步骤1）-3）中得到的改性纳米二氧化硅、改性溶胶、改性耐高温颜料与云母氧化铁、气相白炭黑、分散剂、水，通过转速为800rpm/min～1600rpm/min的高速分散机混合后，得到水性耐高温防腐涂料。

步骤1）中的纳米二氧化硅溶液采用模数为5.1～6.1的纳米二氧化硅溶液。所述纳米二氧化硅溶液为硅酸钾或硅酸锂中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

步骤1）中，采用装有搅拌器的三口烧瓶，将纳米二氧化硅溶液和硅烷偶联剂依次加入三口烧瓶中，搅拌2h，得到改性纳米二氧化硅。

步骤2）中，所述溶胶为硅溶胶或铝溶胶中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

步骤2）中，采用装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶，将溶胶和乙醇-水混合溶剂依次加入四口烧瓶中，超声分散搅拌30分钟，随后将其置于恒温水浴锅中，升温至80℃，再加入熔胶质量5%～20%的硅烷偶联剂，恒温搅拌反应24h后，获得改性溶胶。

步骤3）中，所述耐高温颜料为锰铁黑、铜铬黑、氧化铁黑或石墨黑中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种。

步骤3）中，采用装有搅拌器的三口烧瓶，将耐高温颜料和硅烷偶联剂依次加入三口烧瓶中，搅拌2h后得到改性耐高温颜料。