[发明专利]一种有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，包括配合使用的A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为4～6:1；

所述A组分包括以下重量份的组分：有机-无机纳米杂化耐高温乳液35～60份、去离子水10～25份、涂料助剂0.5～1.2份、耐高温粉体30～40份；

所述B组分包括以下重量份的组分：水性异氰酸酯固化剂60～80份和助溶剂20～40份。

2.根据权利要求1所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述有机-无机纳米杂化耐高温乳液的制备过程为：

(1)改性纳米二氧化硅的制备

a.将硅烷偶联剂和甲基丙烯酸甲酯以重量比为1:1～2的比例混合，缓慢滴入室温下高速搅拌的二氧化硅粉料中，升至50～90℃，于5000～10000r/min分散2～3h；

b.将钛酸酯偶联剂和甲基丙烯酸甲酯以重量比为1:1～2的比例混合，并喷洒于步骤a所得粉体表面，继续分散1～2h后，降至室温，制得改性纳米二氧化硅悬浮液；

(2)有机-无机纳米杂化耐高温乳液的制备

a.制备预乳液

将按重量份计的1～2份乳化剂和10～15份蒸馏水分散3～5min，然后加入10～25份甲基丙烯酸甲酯、10～25份丙烯酸丁酯、5～20份甲基丙烯酸羟乙酯、3～5份硅烷偶联剂、20～50份改性纳米二氧化硅、1～5份引发剂，于5000～10000r/min乳化0.4h，得到预乳液备用；

b.制备种子乳液

将按重量份计的0.5～1份乳化剂、0.15～0.2份碳酸氢钠和0.3～0.5份醇酯十二，以及20～25份蒸馏水混合，搅拌升温至80℃～90℃，再加入1/4～1/3重量的预乳液，再加入引发剂水溶液，出现蓝光后，反应0.5h；

c.将种子乳液升温至80℃～90℃，然后加入剩余的预乳液；滴加时间3～4h，再升温至90℃～110℃并保温1h，最后降温至60℃以下，得有机-无机纳米杂化耐高温乳液。

3.根据权利要求2所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述乳化剂为反应型乳化剂，其结构式为：

其中，R为C₅～C₁₀的烷基；X为H或SO₃NH₄；n的取值为6～20。

4.根据权利要求2所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的添加量均为二氧化硅粉料重量的0.5～5％。

6.根据权利要求2所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述引发剂水溶液添加量为聚合单体重量的0.3～0.6％；该水溶液由0.4～0.6份蒸馏水溶解0.2～0.4份的过硫酸铵制成；

所述聚合单体为预乳液制备过程中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯在引发剂的作用下与硅烷偶联剂聚合形成的单体物质。

7.根据权利要求1所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述涂料助剂包括以下重量份的组分：

润湿分散剂0.5～1份、消泡剂0.05～0.1份、流变助剂0.5～1份，以及pH调节剂0.1～0.5份。

8.根据权利要求1所述的有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料，其特征在于，所述耐高温粉体为硼化物、碳化物、氮化物和硅化物中的至少一种。