[发明专利]一种用于金属防护的高强度水性涂料

说明书

本发明公开了一种用于金属防护的高强度水性涂料，涉及水性涂料技术领域，制备方法如下：1）将铝钛合金粉末用铜箔包裹后压平，放入烧结炉中进行烧结，获得层状多孔合金粉末；2）将聚丙烯酸纳加入到羧甲基纤维素溶液中，再加入层状多孔合金粉末和高分子微球，获得合金粉末浆料；3）将浆料倒入模具中，冷冻后进行烧结，得到双孔形多孔合金粉末；4）将双孔形多孔合金粉末和预先准备的原料放入球磨机中，研磨后出料，即可获得所需的水性涂料。该水性涂料固化后在受到外力作用时，可以将外力进行分散，从而提高涂层抵抗外力的作用，提高涂层的强度，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于水性涂料技术领域，具体涉及一种用于金属防护的高强度水性涂料。

背景技术

金属与环境介质之间发生的化学物理或电化学效应，引起金属的变质和劣化，称为金属腐蚀。金属的腐蚀是一种非常普遍的现象，而金属的破坏很少是因单纯的机械或者物理因素所引起的，大部分损坏的金属材料都与其周边环境因素有着密切的关系，而这些和金属接触的环境介质是金属腐蚀的元凶，它包括天然存在的大气、雨水、海水、土壤，生产用原料、产品等。

金属腐蚀会造成巨大损失，而实践证明，使用涂层对金属进行保护是最经济、实用、有效的方法，因此研究防腐涂料一直是涂料行业和金属保护的重要课题。传统的水性防腐涂料对金属基体的腐蚀防护效果较为不错，但是水性防腐蚀涂料固化后的涂层耐冲击性较差，机械性能低，在外力作用下容易造成涂层的损伤甚至脱落，降低了涂层对金属基体的保护作用。例如中国专利CN2016100545835公开了一种高强度无机涂料及其制备方法，通过在涂料中添加硅丙乳液，有效改善涂料的脆性，使得涂料不易脱落开裂，从而提高涂料的强度，但是添加的硅丙乳液，在改善涂料脆性的同时，也降低了涂层的硬度，使得涂层的耐刮擦效果不佳，导致涂层在受外力刮擦时易出现涂层性能不良问题的发生。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于金属防护的高强度水性涂料，通过改善涂层在受外力作用时对应力的分散效果，消除应力集中，从而使得涂层的强度得到增强，同时涂层的硬度不受影响，耐刮擦效果可以维持在较好的水平。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于金属防护的高强度水性涂料，具体制备方法如下：

1）按照铝钛合金粉末质量与铜箔片面积比为10-20g/cm²，使用面积为100-150cm²，厚度为0.02-0.06mm的铜箔片将粒径为25-35um，钛含量为5-8%的铝钛合金粉末包裹住，压平后放入烧结炉中，以10-15℃/min的升温速度升温至600-700℃，保温5-7h，随炉冷却至室温后，再以8-13℃/min的升温速度升温至1200-1250℃，加压至10-15MPa，保温2-4h，然后再以4-7℃/min的升温速度升温至1280-1320℃，保温20-30min，随炉冷却至室温后，即可获得层状多孔合金粉末；本发明中利用铜箔片将铝钛合金粉末包裹后进行烧结，在加压烧结过程中，铜和铝均发生了明显的扩散现象，铝钛合金中的铝原子离开原来位置向铜钛层扩散，铜原子同样向铝钛层扩散，但是由于铜的原子扩散速度比铝的原子扩散速度慢，使得铝原子扩散后形成的空位并不能及时被扩散速度较慢的铜原子所补充，使得铝钛层中空位聚集并形成了孔洞，从而使得合金中形成层状孔洞，有助于后续高分子微球的嵌入，促进合金粉末中形孔洞的形成；