[发明专利]一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料及制备方法，结合环氧树脂与碳纳米管的优点，使碳纳米管与氨基硅烷和环氧树脂之间以共价键结合，均匀分散。充分利用了碳纳米管的力学性能、化学稳定性及润滑性等特性，提高了环氧树脂涂料的附着力和耐磨性，降低了涂层的固化收缩性，同时通过封闭涂层中的微孔，极大地提高了涂层的耐腐蚀性能。该涂料涂覆于金属表面后，常温48小时可完全干燥，涂层厚度约为100‑125μm，能有效地防止金属的腐蚀。

技术领域

本发明涉属于防腐蚀涂料技术领域，具体及一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料及制备方法。

背景技术

腐蚀是指金属、混凝土、木材等材料在周围介质的化学作用或电化学作用下产生损耗与破坏的过程，全世界每年腐蚀造成的经济损失极大，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍。在众多减少因腐蚀造成损失的方法中，涂料技术是最有效且最经济的方法。环氧树脂以其良好的物理、化学性能，在涂料领域得到了广泛应用。碳纳米管具有稳定的C-C共价键六边形结构，具有管径小、高长径比的特征，同时还具有优良的电学性能和力学性能，可以作为复合材料的理想增强体。但高长径比的特征使碳纳米管在应用过程中易团聚而失去其特性，甚至会降低被填充物的性能，严重阻碍了碳纳米管的应用。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料及制备方法，碳纳米管分散性良好、附着力强、耐磨性好和防腐蚀性能优异的碳纳米管/环氧树脂涂料。

技术方案

一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料，其特征在于包括碳纳米管悬浮液与其质量当量1倍以上的固化剂，以及固化剂质量当量4倍的基料；所述碳纳米管悬浮液组分的质量分数为：正丁醇15～20份、乙酸丁酯20～65份、碳化二亚胺5～10份、羧基化碳纳米管10～40份和羧酸活化剂5～10份；所述基料组分的质量分数为：有机硅环氧树脂85～93份、光稳定剂1～2份、防沉剂1～3份和含羟基官能团的有机硅改性聚丙烯酸酯溶液5～10份；所述固化剂组分的质量分数为：氨基硅烷85～95份、正丁醇5～10份和乙酸丁酯0～5份。

所述的碳纳米管悬浮液由以下质量分数的各组分组成：正丁醇20份、乙酸丁酯35份、碳化二亚胺8份、羧基化碳纳米管30份、羧酸活化剂7份。

所述基料由以下质量分数的各组分组成：有机硅环氧树脂90份、光稳定剂1份、防沉剂2份、含羟基官能团的有机硅改性聚丙烯酸酯溶液7份。

所述固化剂由以下质量分数的各组分组成：氨基硅烷90份、正丁醇5份、乙酸丁酯5份。

一种制备所述任一项三组分碳纳米管防腐蚀涂料的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将碳纳米管悬浮液各组分混合，在30～70℃温度下以500～600r/min转速下搅拌反应1小时；

步骤2：将碳纳米管悬浮液的各组分混合，在30～70℃温度下以500～600r/min转速下搅拌反应1小时；然后加入碳纳米管悬浮液质量当量1倍以上的固化剂各组份加入，常温下以500～600r/min转速下搅拌反应1小时；最后加入固化剂质量当量4倍的基料各组份加入，常温下以1200～1600r/min转速下搅拌反应0.5小时，得到碳纳米管防腐蚀涂料。

有益效果

本发明提出的一种三组分碳纳米管防腐蚀涂料及制备方法，结合环氧树脂与碳纳米管的优点，使碳纳米管与氨基硅烷和环氧树脂之间以共价键结合，均匀分散。充分利用了碳纳米管的力学性能、化学稳定性及润滑性等特性，提高了环氧树脂涂料的附着力和耐磨性，降低了涂层的固化收缩性，同时通过封闭涂层中的微孔，极大地提高了涂层的耐腐蚀性能。该涂料涂覆于金属表面后，常温48小时可完全干燥，涂层厚度约为100-125μm，能有效地防止金属的腐蚀。

具体实施方式