[发明专利]一种长效防腐耐候功能涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种长效防腐耐候功能涂层及其制备方法，该涂层是以双酚A型环氧树脂类为主基料，二甲苯和正丁醇为溶剂，纳米钛基杂化材料(钛与有机聚合物接枝生成物)为主填料，同时添加云母粉、滑石粉等颜填料和消泡剂、增塑剂、流平剂等助剂，采用机械搅拌混合均匀，通过喷枪喷涂制备而成。涂层不仅含有机高分子而且含有纳米无机小分子，同时各组分具有优异的相容性，防腐性能强、抗老化性能佳。本发明引入钛基杂化材料即可以提高涂层的交联密度又可提高杂化材料与基体结合力，改善传统有机涂层防腐周期短，抗紫外线能力弱的缺点，显著提升涂层的防腐耐候性能。该功能涂层可依据应用环境，调控制备工艺参数，制备多种不同类型的涂层。

技术领域

本发明属于纳米功能涂料制备技术领域，具体涉及一种长效防腐耐候功能涂层及其制备方法。

背景技术

装备在服役过程中均会受到环境因素的影响和作用。尤其当其处于在高温、高湿、高盐雾、强紫外的严苛环境中时，不可避免的发生化学、电化学或物理反应，使其遭到破坏或失效而发生腐蚀。据统计，全球每年因腐蚀造成的损失高达1.4-2.2万亿美元，因腐蚀报废的钢铁制品重量相当于钢铁产量的1/3；中国工程院腐蚀调查报告显示：2016年，我国因腐蚀造成的经济损失达2.13万亿元，占当年GDP的3.34％。腐蚀不仅会给国民经济带来巨大的损失，因腐蚀失效引发的渗漏、爆炸、坍塌等灾难性事故更是屡见不鲜，同时极大的浪费了自然资源、人力资源和能源，阻碍新技术的发展，促进自然资源的损耗，造成了自然环境的污染，破坏了生态平衡，危害了人民健康。因此，如何运用科学技术，经济而有效的控制材料腐蚀行为，研究材料腐蚀的防护措施，对国民经济和国防建设和发展具有重大的意义。

随着现代科技的不断进步，金属材料的防护技术也越来越多。目前主要的防护技术有：耐蚀材料的选择、阴极保护、表面改性处理、涂层保护等，上述防护技术均呈现一定的优缺点，其中有机涂层防护技术防护性好、成本低、应用范围广、操作简单、施工方便，同时易与其他防护技术复合制备涂层，而成为应用最广泛的防护技术之一。但是现有传统有机涂层防腐周期短、耐候性不佳等问题，且随着环保意识的增强，开发新型绿色的海洋防腐涂料迫在眉睫。

近年来，纳米涂料由于其特殊的小尺寸效应、表面效应、量子轨道效应在防腐涂料、防污涂料、防水涂料、耐候涂料、抗菌涂料、隐身涂料、耐磨涂料等领域展现出巨大的优势，符合绿色环保要求，可用作特种涂料，受到高度重视，成为21世纪最有前途的涂料之一。目前纳米涂料中常用的纳米材料主要有金属纳米粉、金属氧化物、无机盐类等，其中钛以其质轻、密小、比强度高、无毒以及优异的耐蚀性能吸引了航空航天、石油化工、冶金制造、海洋、制药、食品等领域的极大关注。钛电位低，化学性质活泼，表面极易生成具有良好耐蚀性的致密二氧化钛薄膜，其具有良好的耐蚀性能，由此吸引了涂料领域越来越多人的关注。当其作为填料添加到涂料中，可显著提高涂层其防腐性能。若将钛粉纳米化添加到涂料中，不仅能够提供涂料的常规性能，同时还能赋予其特殊功能。在前期的研究过程中，钛粉纳米化的分散稳定性问题已得到成功解决，将其添加入涂料中不仅能够大幅度提高涂层的防护性能，同时可拓宽材料的应用领域，对促进有机防腐功能涂层的工业化应用具有重要的推动作用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供了一种长效防腐耐候功能涂层及其制备方法

为实现上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

1.一种长效防腐耐候功能涂层，其特征在于，以质量比该涂层由以下组分组成：双酚A型环氧树脂：40％-60％，溶剂：10％-30％，纳米钛基杂化材料：0.5％-40％，云母粉和滑石粉：1-10％，消泡剂+增塑剂+流平剂：0.5％-3％，环氧固化剂：1％-20％；

优选地，所述长效防腐耐候功能涂层各原料及质量比为：

所述双酚A型环氧树脂，为E12、E20、E44或E51；

所述溶剂为二甲苯和正丁醇，其质量比为7:3；