[发明专利]一种耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温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，尤其涉及一种耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法。

背景技术

《无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料》一文以水溶性聚磷酸盐为主要成膜物,CuO为固化剂,采用无铬系缓蚀技术,添加不同种类的反应性、功能性填料以及不同熔点的金属粉末,制备了无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料。研究了P₂O₅含量、CuO、无铬缓蚀剂HJ、功能性填料以及金属粉末对无铬环保磷酸盐基高温防腐涂料性能的影响。结果表明,涂层的粘接强度高,可长期耐900℃以上温度,并具有优异的防腐蚀、耐热震等性能;无铬系缓释技术的应用,解决了Cr⁶⁺的污染问题,适应现代工业发展对环境保护的要求。

但是防腐涂料容易沾污沾水，从而腐蚀，影响使用寿命和美观，可以利用仿生学原理，将表面做成凹凸不平的涂层，达到自清洁和防水的目的，来延长涂层的防护寿命和美观性，还需要提高涂料的耐热性。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，由下列重量份的原料制成：柠檬酸铁2-2.2、碱式碳酸镍3-3.3、碳化钨1-1.3、水适量、氨水适量、TiC10-11、二茂铁甲醛1-1.3、正硅酸乙酯1.5-2、二氧化锆1.3-1.5、85-88%磷酸28-30、五氧化二磷68-70、500-800nm聚苯乙烯微球0.5-0.6、氢氧化铝4-5、氧化镁2-3、磷钼酸锌4-4.3、三乙醇胺1-1.3。

所述的耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）在氮气氛围中将柠檬酸铁加入25-30重量份的水中，加热至60-80℃，在90-120转/分下搅拌1.5-1.8小时，加入TiC、WC，搅拌1-1.5小时，再加入碱式碳酸镍搅拌3-4小时，用氨水调节pH值至6-6.5，加热至90-130℃并保持该温度继续搅拌2-3小时，得到凝胶，进行雾化，然后在氢气气氛中在500-520℃下焙烧2-2.3小时，得到粉末；

（2）将正硅酸乙酯分散在水中，再加入碳化钨、二茂铁甲醛、二氧化锆混合均匀，用氨水调节pH值为9-9.5，搅拌反应3-4个小时，干燥，粉碎，过200-250目筛，得到改性碳化钨；

（3）将85-88%磷酸与五氧化二磷在140-145℃下反应1-1.2h，加入氢氧化铝，在118-122℃下反应至透明，加入45-50重量份的水，搅拌均匀，再加入其它剩余成分，搅拌均匀，调节pH值为3-4，冷却至室温，得到基料；

（4）将所述粉末、改性碳化钨、基料混合均匀，即得。

本发明的优点是：本发明使用柠檬酸铁、碱式碳酸镍对TiC进行包覆改性，在陶瓷相表面先包覆了铁和镍，使得TiC颗粒易与基料进行反应相结合，降低了界面效应，使得涂层的强度和韧性大大提高，镍的使用还降低了涂料对金属的腐蚀性；通过使用正硅酸乙酯对碳化钨、二茂铁甲醛、二氧化锆进行改性，在碳化钨、二茂铁甲醛、二氧化锆表面包覆了正硅酸乙酯和纳米二氧化硅，提高了粉体的分散性，形成均匀的薄膜，提高涂层的耐热性和耐磨性；聚苯乙烯微球在受热后被除去，形成了微小均匀的凹坑，使得涂层具有自清洁性能，减缓涂层腐蚀。

具体实施方式

一种耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料，由下列重量份（公斤）的原料制成：柠檬酸铁2、碱式碳酸镍3、碳化钨1、水适量、氨水适量、TiC10、二茂铁甲醛1、正硅酸乙酯1.5、二氧化锆1.3、85%磷酸28、五氧化二磷68、500nm聚苯乙烯微球0.5、氢氧化铝4、氧化镁2、磷钼酸锌4、三乙醇胺1。

所述的耐热无铬仿生自清洁磷酸基高温防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）在氮气氛围中将柠檬酸铁加入25重量份的水中，加热至60℃，在90转/分下搅拌1.5小时，加入TiC、WC，搅拌1小时，再加入碱式碳酸镍搅拌3小时，用氨水调节pH值至6，加热至90℃并保持该温度继续搅拌2小时，得到凝胶，进行雾化，然后在氢气气氛中在500℃下焙烧2小时，得到粉末；

（2）将正硅酸乙酯分散在水中，再加入碳化钨、二茂铁甲醛、二氧化锆混合均匀，用氨水调节pH值为9，搅拌反应3个小时，干燥，粉碎，过200目筛，得到改性碳化钨；