CN104861819A - 一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料52-55份，环氧树脂37-40份，甘油醇酸树脂22-25份，滑石粉5-8份，有机膨润土4-5份，纳米二氧化钛9-12份，云母粉9-12份，钛酸酯偶联剂1.8-2.2份，固化剂1.6-1.9份，消泡剂1-1.3份，增韧剂3.2-3.6份，平流剂1-1.4份，防霉剂0.8-1.2份，颜料2.2-2.5份，溶剂65-70份。

Description

一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料

技术领域

本发明涉及环氧树脂涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料。

背景技术

环氧树脂涂料因其较快的固化速度、较好的流平性而被广泛使用于工业、交通工具、工程机械等领域，工业生产中常用改性的方式增强环氧树脂的抗冲击和韧性，然而即使是经过改性的环氧树脂制成的涂料，也存在附着力不高、耐磨性能不佳的缺点，同时，这种涂料在使用过程中，也要具备较好的防腐蚀功能，以避免涂覆改涂料的金属基体发生腐蚀导致涂层失效、金属基体崩坏的后果，因此，如何在增强环氧树脂涂料附着力和耐磨性能的同时，增强其防腐蚀性能，成为目前研究的一个热点。

发明内容

基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，附着力高、耐磨性能好且防腐性能优异。

本发明提出的一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料52-55份，环氧树脂37-40份，甘油醇酸树脂22-25份，滑石粉5-8份，有机膨润土4-5份，纳米二氧化钛9-12份，云母粉9-12份，钛酸酯偶联剂1.8-2.2份，固化剂1.6-1.9份，消泡剂1-1.3份，增韧剂3.2-3.6份，平流剂1-1.4份，防霉剂0.8-1.2份，颜料2.2-2.5份，溶剂65-70份。

优选地，复合聚苯并噁嗪材料、环氧树脂、甘油醇酸树脂的重量比为53-54：38-39：23-24。

优选地，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料53-54份，环氧树脂38-39份，甘油醇酸树脂23-24份，滑石粉6-7份，有机膨润土4.5-4.8份，纳米二氧化钛10-11份，云母粉10-11份，钛酸酯偶联剂1.9-2.1份，固化剂1.7-1.8份，消泡剂1.1-1.2份，增韧剂3.3-3.5份，平流剂1.2-1.3份，防霉剂0.9-1.1份，颜料2.3-2.4份，溶剂66-67份。

优选地，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比6.5-7.2:3-5混合制成。

优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，将茶多酚、甲醛、三乙烯四胺混合后升温，保温得到物料A，再加入无水乙醚进行超声分散得到物料B，再添加氢氧化钾溶液搅拌均匀后，滴加盐酸至中性，陈化，干燥得到物料D，将物料D与硫酸/硝酸混合溶液混合后升温，保温得到溶液E，再添加去离子水后，进行陈化、干燥，然后与多壁碳纳米管、聚甲基苯基硅氧烷、纳米二氧化硅、N,N-二甲基甲酰胺、石油醚超声分散均匀后，在油浴环境中保温，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将20-23份茶多酚、12-15份甲醛、11-14份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至122-125℃，保温20-23min后得到物料A；将物料A、170-190份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1-1.6h，第一次超声分散的频率为26-29KHz，第一次超声分散的功率为1200-1300W；向含有溶液B的第二反应容器加入12-16份浓度为13-16wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为22-25wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1-2h，干燥得到物料D；将物料D、94-98份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至122-125℃，保温1.6-2.2h得到溶液E；将溶液E倒入1600-1800份去离子水中，陈化2-3h后，干燥得到物料F；将物料F、5-8份多壁碳纳米管、5-8份聚甲基苯基硅氧烷、4-7份纳米二氧化硅、10-14份N,N-二甲基甲酰胺、21-24份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1-2h，第二次超声分散的频率为25-28KHz，第二次超声分散的功率为1500-1600W，将第四反应容器及其内容物放入温度为115-120℃的油浴中保温4-6h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

优选地，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将21-22份茶多酚、13-14份甲醛、12-13份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至123-124℃，保温21-22min后得到物料A；将物料A、180-185份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.2-1.4h，第一次超声分散的频率为27-28KHz，第一次超声分散的功率为1230-1260W；向含有溶液B的第二反应容器加入13-14份浓度为14-15wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为23-24wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1.2-1.5h，干燥得到物料D；将物料D、96-97份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至123-124℃，保温1.8-2h得到溶液E；将溶液E倒入1680-1700份去离子水中，陈化2.2-2.4h后，干燥得到物料F；将物料F、6-7份多壁碳纳米管、6-7份聚甲基苯基硅氧烷、5-6份纳米二氧化硅、12-13份N,N-二甲基甲酰胺、22-23份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1.2-1.8h，第二次超声分散的频率为26-27KHz，第二次超声分散的功率为1540-1580W，将第四反应容器及其内容物放入温度为116-118℃的油浴中保温4.5-5h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

本发明采用环氧树脂和天然橡胶共混交联改性，大大提高了环氧树脂的耐磨性、附着力和防腐蚀性能，而环氧树脂与复合聚苯并噁嗪材料、甘油醇酸树脂作为成膜物质，大幅提高了本发明的耐磨、耐冲击性能和防腐蚀、附着性能，其中复合聚苯并噁嗪材料是由苯并噁嗪单体聚合成聚苯并噁嗪后，与多壁碳纳米管、聚甲基苯基硅氧烷、纳米二氧化硅发生复合反应生成的，聚苯并噁嗪是一种高性能类酚醛树脂，其表面能、吸水量极低，且机械性能、疏水性能、物理化学稳定性优良，具有较高的成膜密度，能够有效防止水、氧的渗透，避免与涂覆本发明的金属基体接触水、氧发生腐蚀，而加入的纳米二氧化硅与聚苯并噁嗪通过共价键牢固地连接，通过在本发明与涂覆本发明的金属基体界面形成铁—硅酸盐复合层，大幅提高本发明阻碍水、氧渗透的能力，极大地提高了本发明的防腐蚀性能，添加的聚甲基苯基硅氧烷能够在本发明的制备过程中形成“-Si-OH”键，并与涂覆本发明的金属基体界面形成具有极高键能、牢固的“Fe-O-Si”共价键，从而大幅提高本发明的附着力，而多壁碳纳米管通过与茶多酚上的酚基接合，均匀、牢固地融入于本发明之中，多壁碳纳米管本身物理机械性能极强，从而能够在本发明受到外力作用时，将所受作用力分散到多壁碳纳米管之上，从而极大提高了本发明的物理机械性能、耐磨性能和附着力；而滑石粉、有机膨润土和纳米二氧化钛、云母粉的添加并通过钛酸酯偶联剂均匀地分散在本发明之中，极大地提高了本发明的耐磨性能。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料55份，环氧树脂37份，甘油醇酸树脂25份，滑石粉5份，有机膨润土5份，纳米二氧化钛9份，云母粉12份，钛酸酯偶联剂1.8份，固化剂1.9份，消泡剂1份，增韧剂3.6份，平流剂1份，防霉剂1.2份，颜料2.2份，溶剂70份；其中，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比6.5: 5混合制成。

复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将23份茶多酚、12份甲醛、14份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至122℃，保温23min后得到物料A；将物料A、170份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.6h，第一次超声分散的频率为26KHz，第一次超声分散的功率为1300W；向含有溶液B的第二反应容器加入12份浓度为16wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为25wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1h，干燥得到物料D；将物料D、98份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至122℃，保温2.2h得到溶液E；将溶液E倒入1600份去离子水中，陈化3h后，干燥得到物料F；将物料F、5份多壁碳纳米管、8份聚甲基苯基硅氧烷、4份纳米二氧化硅、14份N,N-二甲基甲酰胺、21份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散2h，第二次超声分散的频率为25KHz，第二次超声分散的功率为1600W，将第四反应容器及其内容物放入温度为115℃的油浴中保温6h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

实施例2

本发明提出的一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料52份，环氧树脂40份，甘油醇酸树脂22份，滑石粉8份，有机膨润土4份，纳米二氧化钛12份，云母粉9份，钛酸酯偶联剂2.2份，固化剂1.6份，消泡剂1.3份，增韧剂3.2份，平流剂1.4份，防霉剂0.8份，颜料2.5份，溶剂65份；其中，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比7.2:3混合制成。

复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将20份茶多酚、15份甲醛、11份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至125℃，保温20min后得到物料A；将物料A、190份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1h，第一次超声分散的频率为29KHz，第一次超声分散的功率为1200W；向含有溶液B的第二反应容器加入16份浓度为13wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为22wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化2h，干燥得到物料D；将物料D、94份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至125℃，保温1.6h得到溶液E；将溶液E倒入1800份去离子水中，陈化2h后，干燥得到物料F；将物料F、8份多壁碳纳米管、5份聚甲基苯基硅氧烷、7份纳米二氧化硅、10份N,N-二甲基甲酰胺、24份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1h，第二次超声分散的频率为28KHz，第二次超声分散的功率为1500W，将第四反应容器及其内容物放入温度为120℃的油浴中保温4h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

实施例3

本发明提出的一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料54份，环氧树脂38份，甘油醇酸树脂24份，滑石粉6份，有机膨润土4.8份，纳米二氧化钛10份，云母粉11份，钛酸酯偶联剂1.9份，固化剂1.8份，消泡剂1.1份，增韧剂3.5份，平流剂1.2份，防霉剂1.1份，颜料2.3份，溶剂67份；其中，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比6.5: 5混合制成。

复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将22份茶多酚、13份甲醛、13份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至123℃，保温22min后得到物料A；将物料A、180份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.4h，第一次超声分散的频率为27KHz，第一次超声分散的功率为1260W；向含有溶液B的第二反应容器加入13份浓度为15wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为24wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1.2h，干燥得到物料D；将物料D、97份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至123℃，保温2h得到溶液E；将溶液E倒入1680份去离子水中，陈化2.4h后，干燥得到物料F；将物料F、6份多壁碳纳米管、7份聚甲基苯基硅氧烷、5份纳米二氧化硅、13份N,N-二甲基甲酰胺、22份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1.8h，第二次超声分散的频率为26KHz，第二次超声分散的功率为1580W，将第四反应容器及其内容物放入温度为116℃的油浴中保温5h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

实施例4

本发明提出的一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料53份，环氧树脂39份，甘油醇酸树脂23份，滑石粉7份，有机膨润土4.5份，纳米二氧化钛11份，云母粉10份，钛酸酯偶联剂2.1份，固化剂1.7份，消泡剂1.2份，增韧剂3.3份，平流剂1.3份，防霉剂0.9份，颜料2.4份，溶剂66份；其中，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比7.2:3混合制成。

复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将21份茶多酚、14份甲醛、12份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至124℃，保温21min后得到物料A；将物料A、185份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.2h，第一次超声分散的频率为28KHz，第一次超声分散的功率为1230W；向含有溶液B的第二反应容器加入14份浓度为14wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为23wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1.5h，干燥得到物料D；将物料D、96份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至124℃，保温1.8h得到溶液E；将溶液E倒入1700份去离子水中，陈化2.2h后，干燥得到物料F；将物料F、7份多壁碳纳米管、6份聚甲基苯基硅氧烷、6份纳米二氧化硅、12份N,N-二甲基甲酰胺、23份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1.2h，第二次超声分散的频率为27KHz，第二次超声分散的功率为1540W，将第四反应容器及其内容物放入温度为118℃的油浴中保温4.5h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料52-55份，环氧树脂37-40份，甘油醇酸树脂22-25份，滑石粉5-8份，有机膨润土4-5份，纳米二氧化钛9-12份，云母粉9-12份，钛酸酯偶联剂1.8-2.2份，固化剂1.6-1.9份，消泡剂1-1.3份，增韧剂3.2-3.6份，平流剂1-1.4份，防霉剂0.8-1.2份，颜料2.2-2.5份，溶剂65-70份。

2.根据权利要求1所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，复合聚苯并噁嗪材料、环氧树脂、甘油醇酸树脂的重量比为53-54：38-39：23-24。

3.根据权利要求1或2所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：复合聚苯并噁嗪材料53-54份，环氧树脂38-39份，甘油醇酸树脂23-24份，滑石粉6-7份，有机膨润土4.5-4.8份，纳米二氧化钛10-11份，云母粉10-11份，钛酸酯偶联剂1.9-2.1份，固化剂1.7-1.8份，消泡剂1.1-1.2份，增韧剂3.3-3.5份，平流剂1.2-1.3份，防霉剂0.9-1.1份，颜料2.3-2.4份，溶剂66-67份。

4.根据权利要求1-3任一项所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，溶剂是由丙酮、聚丙三醇按重量比6.5-7.2:3-5混合制成。

5.根据权利要求1-4任一项所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，将茶多酚、甲醛、三乙烯四胺混合后升温，保温得到物料A，再加入无水乙醚进行超声分散得到物料B，再添加氢氧化钾溶液搅拌均匀后，滴加盐酸至中性，陈化，干燥得到物料D，将物料D与硫酸/硝酸混合溶液混合后升温，保温得到溶液E，再添加去离子水后，进行陈化、干燥，然后与多壁碳纳米管、聚甲基苯基硅氧烷、纳米二氧化硅、N,N-二甲基甲酰胺、石油醚超声分散均匀后，在油浴环境中保温，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

6.根据权利要求1-5任一项所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将20-23份茶多酚、12-15份甲醛、11-14份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至122-125℃，保温20-23min后得到物料A；将物料A、170-190份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1-1.6h，第一次超声分散的频率为26-29KHz，第一次超声分散的功率为1200-1300W；向含有溶液B的第二反应容器加入12-16份浓度为13-16wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为22-25wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1-2h，干燥得到物料D；将物料D、94-98份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至122-125℃，保温1.6-2.2h得到溶液E；将溶液E倒入1600-1800份去离子水中，陈化2-3h后，干燥得到物料F；将物料F、5-8份多壁碳纳米管、5-8份聚甲基苯基硅氧烷、4-7份纳米二氧化硅、10-14份N,N-二甲基甲酰胺、21-24份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1-2h，第二次超声分散的频率为25-28KHz，第二次超声分散的功率为1500-1600W，将第四反应容器及其内容物放入温度为115-120℃的油浴中保温4-6h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述高附着力耐磨防腐蚀环氧树脂涂料，其特征在于，复合聚苯并噁嗪材料的制备过程中，按重量份将21-22份茶多酚、13-14份甲醛、12-13份三乙烯四胺加入第一反应容器，将第一反应容器温度升高至123-124℃，保温21-22min后得到物料A；将物料A、180-185份无水乙醚加入第二反应容器进行第一次超声分散得到溶液B，第一次超声分散时间为1.2-1.4h，第一次超声分散的频率为27-28KHz，第一次超声分散的功率为1230-1260W；向含有溶液B的第二反应容器加入13-14份浓度为14-15wt%的氢氧化钾溶液搅拌均匀，再加入浓度为23-24wt%的盐酸至溶液呈中性，陈化1.2-1.5h，干燥得到物料D；将物料D、96-97份硫酸/硝酸混合溶液加入第三反应容器中搅拌均匀，升温至123-124℃，保温1.8-2h得到溶液E；将溶液E倒入1680-1700份去离子水中，陈化2.2-2.4h后，干燥得到物料F；将物料F、6-7份多壁碳纳米管、6-7份聚甲基苯基硅氧烷、5-6份纳米二氧化硅、12-13份N,N-二甲基甲酰胺、22-23份石油醚放入第四反应容器，第二次超声分散1.2-1.8h，第二次超声分散的频率为26-27KHz，第二次超声分散的功率为1540-1580W，将第四反应容器及其内容物放入温度为116-118℃的油浴中保温4.5-5h后，冷却、抽滤、干燥得到复合聚苯并噁嗪材料。