[发明专利]一种纳米杂化重防腐材料及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种纳米杂化重防腐材料及其制备方法及应用，纳米杂化重防腐材料由以下原料及其重量份制得：有机硅树脂1‑2份；氟树脂1‑2份；无机纳米陶瓷材料2‑4份；石墨烯材料0.01‑0.05份。制备方法是先将氟树脂与有机硅树脂混合反应制得改性后的纳米有机硅氟树脂基料，再将无机纳米陶瓷材料和石墨烯材料融合形成纳米杂化复合材料，然后将纳米有机硅氟树脂基料与纳米杂化复合材料混合均匀并反应完成后，制得纳米杂化重防腐材料。本发明制得的纳米杂化重防腐材料,具有耐高温、耐磨、耐腐蚀等良好性能,施工方便，能有效替代传统瓷砖砌筑防腐方法，能够广泛应用于高温浓硫酸塔设备中。

技术领域

本发明涉及了一种防腐材料，尤其涉及了一种纳米杂化重防腐材 料，还涉及了纳米杂化重防腐材料的制备方法，同时也涉及了纳米杂 化重防腐材料的应用。

背景技术

硫酸生产过程中的干燥塔和吸收塔是干吸工段的重要设备，传统 采用碳钢外壳内衬耐酸瓷砖胶泥勾缝，这种结构十分笨重，需要庞大 的基础，施工复杂，制造工期长，费用也高，采用特种不锈钢代替钢 壳内衬耐酸瓷砖的干吸塔小巧玲珑，不需要庞大笨重的基础，制作工 期短，安装简便，运行可靠，使用寿命长，是硫酸工业设备更新改造 的重要技术。

目前酸塔防腐主要是传统的瓷砖砌筑或国外耐酸合金两种方法， 国外高温浓硫酸用高硅奥氏体不锈钢的开发与应用始于20世纪80年 代。国内高温浓硫酸用高硅奥氏体不锈钢的研究与开发始于20世纪 80年代末期，2002年成功地研制出高温浓硫酸用的板材，不久又成 功地开发出各种规格的XDS-1管材，并成功地用来制作干吸塔、酸槽、 阀门、管线、管槽式分酸器和塔内填料支撑篦子板等硫酸生产设备。

而现有技术中，由于分子结构的自身特点，许多有机合成树脂与 硅树脂的相容性差，普通的物理共混法无法达到预期的改性效果，有 机聚合物具有成膜性好，柔韧性好，透气性高等优点，但其机械强度、 耐溶剂、耐腐蚀、耐热性较差；而无机材料具有机械强度高、耐磨、 耐腐蚀、耐溶剂、耐高温等优点，但其质脆，不易加工，成膜性差。

在国外项目建设中，施工质量和施工周期对工程影响很大，硫酸 生产设备建设中防腐砌筑是不易控制施工质量且周期很长的环节，为 在这一方面取得突破，急需研发一种易于控制、施工周期短、质量稳 定、寿命长的耐酸防腐材料。

发明内容

本发明的主要目的是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种纳 米杂化重防腐材料，同时也提供了一种纳米杂化重防腐材料的制备方 法，还提供了纳米杂化重防腐材料在硫酸生产设备中的应用。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

本发明提供了一种纳米杂化重防腐材料，由以下原料及其重量份 制得：

有机硅树脂：1-2份；

氟树脂：1-2份；

无机纳米陶瓷材料：2-4份；

石墨烯材料：0.01-0.05份；

其中，有机硅树脂和氟树脂制得改性后的有机硅氟树脂基料；无 机纳米陶瓷材料和石墨烯材料融合形成纳米杂化复合材料，纳米有机 硅氟树脂基料与纳米杂化复合材料混合反应制得纳米杂化重防腐材 料。

无机纳米陶瓷材料(也称为“纳米陶瓷粉末”)具有以下特点： (1)刚度好、硬度高、抗压强度高；(2)具有高的熔点(大多在2000℃ 以上)，且在高温下具有极好的化学稳定性；(3)在高温下不易氧化， 并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且 可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为 130GPa。石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种 原子和分子，因此可以和无机纳米陶瓷材料融合成纳米杂化复合材料。