[发明专利]一种双重改性水性环氧树脂防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双重改性水性环氧树脂防腐涂料及其制备方法，涉及一种涂料，该方法以正硅酸四乙酯为硅源，得到表面含有大量羟基的单分散纳米SiO₂，与硅烷偶联剂KH550反应得到氨基化纳米SiO₂；利用多巴胺在六方氮化硼表面自聚合得到聚多巴胺改性六方氮化硼；再由氨基化纳米SiO₂和聚多巴胺改性六方氮化硼得到改性SiO₂负载六方氮化硼复合材料；最后由环氧树脂、改性SiO₂负载六方氮化硼、水性固化剂、水性分散剂、水性流平剂、水性消泡剂等助剂在高速搅拌下制备纳米SiO₂/六方氮化硼双重改性水性环氧树脂涂料。本发明制备的环氧涂料增强了涂层在金属表面的附着力和机械性能，使涂层具有优异的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及水性环氧树脂防腐涂料技术领域，具体为纳米SiO₂/六方氮化硼双重改性水性环氧树脂防腐涂料及其制法。

背景技术

金属腐蚀每时每刻都在进行，遍及生活的各个领域，我国钢材的腐蚀报废量约占年产量较大比例，不仅给国民经济带来巨额损失，所造成的间接损失和危害则更加严重，如桥梁坍塌、输油管道开裂等。近年来，许多技术被用来保护金属免受腐蚀，常用的方法有缓蚀剂、阴极和阳极保护、涂层防护和材料的合理选择等。其中，涂层防护被普遍认为是最经济、最有效的防腐技术。在涂层防护方面，环氧树脂由于具有优异的物理屏蔽效应、良好的力学性质、附着力和耐化学性，被广泛使用。然而在实际应用中，环氧涂层由于其抗渗透性和抗裂性差，已不能满足当前工程环境下日益增长的金属材料的防腐要求。因此，为了增强环氧涂层的阻隔性能，开发了多种功能优良的填料。

纳米SiO₂因其易于功能化、显著的生物相容性、催化和良好的生物医学应用而受到广泛关注，特别是纳米SiO₂在金属衬底上能表现出良好的防腐性能成为广大研究者探讨的热点。一方面是因为纳米SiO₂在基体表面产生了大量的金属—O—Si键，这是提高涂层与基体间结合力的主要原因；另一方面，具有网状结构的Si—O—Si键能提供良好的物理势垒效应，可有效减缓溶液中的Cl-、O2、H2O等腐蚀介质渗透涂层到达金属基体的时间。同时，六方氮化硼被称作“白色石墨烯”，有着与石墨烯类似的性能，如良好的机械性能、高导热性、高抗渗性，但是六方氮化硼与石墨烯不同的性质是六方氮化硼有良好的电绝缘性，因此使得六方氮化硼与金属基底之间不会发生电偶腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了双重改性水性环氧树脂防腐涂料及其制备方法，解决了水性环氧树脂防腐性能不高的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双重改性水性环氧树脂防腐涂料，按重量份数计，包括以下组分：E51型环氧树脂30-50份、改性SiO₂负载六方氮化硼2-4份、水性固化剂45-75份、水性分散剂0.5-1.5份、水性流平剂1-2份、水性消泡剂0.3-0.6份。

进一步，所述水性固化剂为QG-628。

进一步，所述水性分散剂为9022、水性流平剂为SP-941、水性消泡剂为DF-892。

进一步，所述改性SiO₂负载六方氮化硼的制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入氨水溶液、去离子水、无水乙醇，置于水浴装置中，升温到55-65℃，搅拌均匀后再分别加入质量比为1:0.2-0.4的正硅酸四乙酯和硅烷偶联剂KH550，继续搅拌18-24h，反应完成后，将获得的沉淀物分别用水和无水乙醇进行离心洗涤，在60-70℃下真空干燥得到氨基化纳米SiO₂；