[发明专利]一种聚苯硫醚粉末涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚苯硫醚粉末涂料及其制备方法和应用，属于防腐涂料领域，由以下重量百分比的原料组成：聚苯硫醚粉末（PPS）70‑90%、氟树脂粉末5‑10%、高分散石墨烯微片（DGNP）1‑8%、无机填颜料4‑26%。以聚苯硫醚为主要成膜物质，采用独特的氟树脂调节粉末涂料熔体的流变特性，获得一次喷涂150μm及以上不流挂的效果；可分散石墨烯微片不仅发挥高效阻隔、增韧与耐磨功能，而且还能与氟树脂形成均匀熔体；涂料的表面张力能够很好地在金属表面铺展，在基材上形成强附着力；同时冷却后形成涂层表面平整，没有针孔与缩孔；添加适量体质无机填颜料目的是改善涂层力学与耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于防腐涂料领域，具体涉及一种聚苯硫醚粉末涂料及其制备方法和应用。

背景技术

生产过程中使用和产生的流体种类繁多，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的。由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其它组成件装配而成，因此，在化工行业中如何选用经济耐久和安全可靠的管道，特别对于耐腐蚀性管道，如氯化氢回收装置，尤为重要。目前，世界各国均已经开发了塑料、钢塑复合，涂塑等管道，而钢制PTFE衬里管道以其卓越的耐腐蚀性能，已成为石油、化工以及纺织等行业的主要耐腐蚀材料。

钢制PTFE衬里管道把PTFE的抗腐蚀性和钢管的机械强度有机结合起来。采用整体模压PTFE衬里技术制备的产品具有：在强腐蚀介质条件下耐-29℃~260℃；耐真空；耐高压（常温3.1MPa）以及如果PTFE衬里足够厚具有优异的抗渗透性等特点。如西格里生产的管道产品中POLYFLURONPT内衬材料是采用专有的糊状挤出成型工艺。为满足复杂工况的需要，新近开发了一款F46 （FEP)内衬，F46 比F4( PTFE) 流动性好，可通过熔融挤出加工成形，避免了F4 抗渗透性差的缺陷，从而可以抵御像液氯、溴水等分子渗透性较强介质的腐蚀，适用于更多腐蚀介质。同时F46 材料的回弹性好，提高了密封可靠性，降低了泄漏几率。氟树脂内衬需要特殊的模具与复杂的加工成型方法，导致加工昂贵；一旦出现腐蚀无法修补，导致损失很大。

CN1120867C报道了一种用于金属材料表面的耐热、耐酸涂料，其重量百分含量组成为：聚苯硫醚树脂40-60、聚四氟乙烯树脂5-15、余量为填料，该涂料处理后的金属材料可在10-90%硫酸中（室温至沸点）环境下使用，还可在气体中室温至250℃的苛刻环境下使用；涂层具有良好的粘附性，在高温气体环境中不易剥落，涂层具有良好的韧性，在温度骤变的情况下不易开裂脱落；相比氟树脂内衬，由于涂层厚度较薄，不降管道与设备的传热效率。但该涂料处理金属需要500μm厚度的涂层才能起到对由于燃烧了含硫的燃料，如重油、煤等引起一些设备如省煤器、空气预热器、烟道废气预热锅炉等腐蚀破坏的防护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种用于金属表面耐温、耐强酸强碱等苛刻介质环境的涂料。

本发明的技术方案为：一种聚苯硫醚粉末涂料，由以下重量百分比的原料组成：聚苯硫醚粉末70-90%、氟树脂粉末 5-10%、高分散石墨烯微片（DGNP）1-8%、无机填颜料4-26%。

以形成一次成型厚度可达到150-200μm，表面平整、与基材附着力等力学性能优异以及恶劣环境杰出的防腐性能为目标。相比现有技术需要多次涂覆到500μm才能达到的防腐性能，腐蚀防腐更加优异。

进一步地，所述高分散石墨烯微片为亚微米纺锤形碳酸钙负载石墨烯微片，所述亚微米纺锤形碳酸钙与石墨烯微片的质量比为0.1~10﹕1，先将氢氧化钙分散于水中，待混合体系升温后通入二氧化碳进行反应，在反应过程中加入石墨烯微片，待反应体系pH为6.5-7.5时，停止二氧化碳的通入，得到高分散石墨烯微片悬浮液，再进行喷雾干燥，得高分散石墨烯微片，所述氢氧化钙与石墨烯微片的投料质量比为0.074~7.4﹕1。