[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

说明书

本发明公开了一种有机‑无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料及其制备方法。该涂料包括重量比为4～6:1的A组分和B组分；其中，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；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。本发明所制备的水性耐高温防腐涂料可在800℃高温下可连续工作800h以上，同时漆膜具有较高的机械强度和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于水性防腐涂料制备技术领域，具体涉及一种有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料及其制备方法。

背景技术

随着现代工业尖端技术的发展，常用的合金钢、耐热钢等金属材料因温度过高而产生蠕变，或因高温气流的作用而过快的腐蚀剥落，使用寿命缩短，为了消除或延缓这种现象的发生，并提高设备使用寿命，常常采用在金属材料表面涂覆耐高温涂料。因此，耐高温涂料的应用不断扩大。

耐高温涂料可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。有机耐高温涂料是以有机硅树脂为成膜物质的耐温涂料，它通常是以硅树脂为基料，配以各种耐高温颜、填料制得。因硅树脂Si～O键极性较大，在亲电试剂或亲核试剂攻击下，很容易发生键的断裂。因此，有机硅耐高温涂料耐温有限，且其机械强度、附着力和防腐蚀性能较差；无机耐高温涂料是一类以硅酸盐和二氧化硅(SiO₂)为成膜物的防护涂层，具有耐温性好、不燃、透气性优良、环保等优点，已经广泛用于建筑涂料和保温涂料的领域，但由于其涂层结构为疏松多孔的矿物玻璃体，不具备对腐蚀介质的屏蔽性，因此很难单独作为防腐涂料使用。

因此，采用各种功能材料对现有耐高温材料进行化学改性，研制一种具有高机械强度、附着力和耐腐蚀性能的耐高温防腐涂料，已成为水性耐高温涂料发展的必然趋势。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种有机-无机纳米杂化水性耐高温防腐涂料及其制备方法，可有效解决现有涂料不耐高温，防腐蚀性能不足的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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

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；

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。

进一步地，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