[发明专利]一种单组份超疏水耐磨防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明属于防腐蚀涂层技术领域，涉及一种单组份超疏水耐磨防腐涂料及其制备方法。其技术要点如下：按照质量百分比计算，包括如下组分：含氟基体树脂40~60%、溶剂20~40%、石墨烯0.5~5%、改性二氧化硅5~10%、流平剂0.1~3%、消泡剂0.1~3%、分散剂0.1~3%和偶联剂0.1~3%。本发明提供的一种单组份超疏水耐磨防腐涂料，利用超疏水表面的特殊润湿性，水接触涂层表面时会在水与涂层之间形成“空气垫”，水难以渗透到基材表面，对基材表面发生腐蚀，通过含氟基体树脂和二氧化硅材料结合制备出了耐磨性超疏水涂层，使超疏水具有持久性。

技术领域

本发明属于防腐蚀涂层技术领域，涉及一种单组份超疏水耐磨防腐涂料及其制备方法。

背景技术

超疏水表面通常是通过低表面能物质的修饰和微纳粗糙结构来实现的。由于超疏水表面的特殊的润湿性，超疏水表面有自清洁、表面防腐等特性。超疏水表面的制备方法越来越多样化，如通过氟硅对基材表面进行疏水修饰，使基材表面具有超疏水性能。也可通过聚二甲基硅氧烷的预聚体复制荷叶表面的微纳结构，制作聚二甲基硅氧烷模板，用改模版制备表面具有微纳结构的超疏水表面。以上方法均可制备达到预期的超疏水表面效果，但在使用过程中，粗糙的微纳结构容易在机械摩擦或者磨损的作用下遭到破坏，从而降低超疏水性能或者致使其丧失超疏水性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种单组份超疏水耐磨防腐涂料，利用超疏水表面的特殊润湿性，水接触涂层表面时会在水与涂层之间形成“空气垫”，水难以渗透到基材表面，对基材表面发生腐蚀，通过含氟基体树脂和二氧化硅材料结合制备出了耐磨性超疏水涂层，使超疏水具有持久性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种单组份超疏水耐磨防腐涂料，按照质量百分比计算，包括如下组分：含氟基体树脂40～60％、溶剂20～40％、石墨烯0.5～5％、改性二氧化硅5～10％、流平剂0.1～3％、消泡剂0.1～3％、分散剂0.1～3％和偶联剂0.1～3％。虽然涂层表面具有疏水性，但接触时间长水也会渗透进涂层，该涂层中引入了氧化石墨烯，可形成“迷宫效应”，延长水的渗透路径，阻碍水到达基材表面，对基材造成腐蚀。通过超疏水与氧化石墨烯的阻隔性能，制备出了防腐性能优异的涂料。

进一步的，按照重量份数计算，含氟基体树脂包括如下组分：软单体30份、硬单体60和功能性单体10份。

进一步的，软单体是丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯或丙烯酸羟乙酯中的任意一种或多种的混合物。

进一步的，功能单体是丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯或N-乙烯基吡咯烷酮中的任意一种或多种的混合物。

进一步的，含氟基体树脂的制备方法，包括但不限于如下操作步骤：

S1、将软单体、硬单体、功能性单体和溶剂加入反应容器中，加热；

S2、向反应容器中滴加偶氮二异丁氰溶液；

S3、反应一段时间后，在反应液中继续滴加偶氮二异丁氰(AIBN)溶液，反应完全后蒸馏除去溶剂即可的到含氟基体树脂。

进一步的，溶剂是二氧六环、正丁醇、甲乙酮、环己烷、醋酸乙酯、醋酸正丙脂或醋酸丁酯中的任意一种或多种的混合物，按照重量份数计算，溶剂优选为300份。

进一步的，含氟基体树脂的制备方法如下：

S1、按照重量份数计算，将30份软单体、60份硬单体、10份功能性单体、300份溶剂加入三口烧瓶中，边搅拌边升温至75℃。

S2、在三口烧瓶中滴加50％浓度的偶氮二异丁氰(AIBN)溶液2份，滴加速度30min滴完，75℃恒温反应2h。