[发明专利]改性绢云母-环氧树脂复合涂料及制备方法、和其复合涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种改性绢云母‑环氧树脂复合涂料及制备方法，该复合涂料包括质量配比如下的组分：环氧树脂10～15份，改性绢云母1～15份，去离子水70～89份，所述环氧树脂为水基阴极环氧树脂电泳乳液，所述改性绢云母为经过KH550修饰后的改性绢云母。同时还提供了一种改性绢云母‑环氧树脂复合涂料制备复合涂层的方法，通过该方法将改性绢云母片层的引入复合涂层中，可以弥补环氧树脂涂层结构中的缺陷同时，改性绢云母的二维片层结构与环氧树脂通过化学键合交联，在复合涂层中形成物理阻隔层，阻止腐蚀介质和氧气的渗透，从而提高复合涂层的力学性能、耐腐蚀性能和阻燃性能。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，特别涉及一种复合涂料及制备方法和其复合涂层的制备方法。

背景技术

环氧树脂涂料因具有环保特性，而被广泛应用。而固化后的环氧树脂涂层具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘结强度，且柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，这使得其在底漆、地坪漆、防腐漆等领域有着广阔市场。但是单一的环氧树脂涂层在恶劣的腐蚀环境中却面临严峻挑战，如较差的耐候性，较低的结构强度等。同时在成膜过程中，随着溶剂的挥发，极易形成气泡和针孔，这会降低涂层的阻隔性能，限制其作为腐蚀防护涂料的进一步实际应用。为了改善环氧树脂涂层的组织结构和阻隔性能，有研究表明通过向环氧树脂涂层中添加具有层状结构的石墨烯、二硫化钼等二维纳米片层材料，可以弥补环氧树脂涂层的缺陷，改善环氧树脂涂层的致密性，但是环氧树脂涂层的耐腐蚀性和阻燃性有所不足。

绢云母是一种具有天然二维片层结构的硅酸盐矿物材料，因其具有良好的物理稳定性、耐磨性、抗老化性能和较低的成本，被广泛用作塑料、橡胶、造纸、化妆品行业中的优质填料。然而天然绢云母结构中的纳米片层相互堆叠，且不易直接通过机械方法分离，因而用作填料时难以发挥其纳米片层结构的优势。另外，绢云母亲水疏油，直接将未经改性处理后的绢云母加入到有机涂层中会导致其分散性较差，片层容易团聚，由此引发的界面问题导致涂料成膜后形成大量孔隙和裂纹，从而难以起到增强涂层致密性及屏蔽腐蚀介质的作用，限制了其在聚合物涂层中的进一步应用。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种改性绢云母-环氧树脂复合涂料及制备方法、和其复合涂层的制备方法，通过对绢云母进行纳米片层分离和表面改性处理，提高绢云母在环氧树脂中的分散性和界面相容性，充分发挥其二维片层结构的优势，提升整个复合涂层的结构致密性和耐腐蚀性能。

第一方面，本发明提供了一种改性绢云母-环氧树脂复合涂料，该复合涂料包括质量配比如下的组分：环氧树脂10～15份，改性绢云母1～15份，去离子水70～89份，所述环氧树脂为水基阴极环氧树脂电泳乳液，所述改性绢云母为经过KH550修饰后的改性绢云母。

进一步地，所述环氧树脂的固含量为36％。

第二方面，本发明还提供了一种改性绢云母-环氧树脂复合涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤S10，将磨碎的天然绢云母在空气中加热后，并随炉冷却以得到活化后的绢云母粉末；

步骤S11，将活化后的绢云母粉末和硝酸按照第一预设比例混合后，进行加热搅拌过滤，并采用去离子水对过滤物进行洗涤至中性，然后干燥以得到酸化后的绢云母；

步骤S12，将酸化后的绢云母和饱和NaCl溶液按照第二预设比例混合后，进行加热搅拌过滤，并采用去离子水对过滤物进行洗涤，然后干燥以得到钠化后的绢云母；

步骤S13，将钠化后的绢云母、溴化十六烷基三甲铵、去离子水按照第三预设比例混合后，进行加热搅拌，并采用去离子水洗及干燥，以得到插层处理后的绢云母；