[发明专利]一种紫外光敏防腐耐磨填料及其制备方法和在涂料中的应用

说明书

本发明涉及一种紫外光敏防腐耐磨功能填料，其组成及配比按重量份如下：紫外光敏主填料150‑300份；紫外光敏副填料150‑300份；片状填料10‑110份；棒状材料15‑110份；化学改性剂10‑50份；红磷5‑20份。该填料制备方法：按比例将光敏主填料、光敏副填料、片状填料、棒状材料、去离子水、化学改性剂以及红磷混合搅拌均匀后，在50‑350℃进行水热反应，经过滤洗涤干燥后、磨碎分级得到紫外光敏防腐耐磨功能填料。本发明通过表面改性提升了光敏材料的憎水性，借助光敏材料的催化特性提升了填料在涂层内部的分散性，通过发生预交联反应提升填料与聚合物树脂基质的交联性能，最终赋予复合涂层优秀的防腐耐磨性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种紫外光敏防腐耐磨填料及其制备方法和在涂料中的应用。

背景技术

金属腐蚀为人类社会带来了大量的经济损失和重大的安全隐患，导致一些设备的使用寿命下降，增大了企业对设备的维护费用。因此，减缓金属的腐蚀过程十分必要。近年来，研究人员提出了多种防腐策略，例如表面合金化、添加腐蚀抑制剂、采用阴极保护措施以及在金属表面涂层防护层。其中，表面涂层技术由于其施工简单和性能稳定受到了广泛关注。在所有的金属防护层中，有机涂层表现出较好的拒水性，得到了广泛应用。

有机涂层在制备过程中不可避免的生成一些微孔缺陷，其包括高分子链之间的间隙、溶剂挥发导致的微孔等，这些缺陷不利于涂层形成较稳定的屏蔽层。科研人员常引入填料来提升涂层的屏蔽作用。一方面，一些具有较强刚性的无机填料可以提升涂层的机械耐磨性能，复合涂料表现出较强的使用寿命。另一方面，一些具有特殊表面形貌的填料可以在涂层内部构建腐蚀屏蔽层，复合涂料表现出优异的拒水性能。因此，填料在涂层内部的使用是必要的，填料的功能性发展仍然是一个不可逆转的趋势。

填料在涂层内部的分布问题是决定填料防腐耐磨性能的一个重要因素。大部分填料与树脂基质的结合并不是致密的，这是因为填料与树脂的界面处并没有化学键合作用。并且，常规填料在涂料内部的分布情况也不容乐观，填料常表现出杂乱分布的特性，这降低了涂料基本的防腐耐磨特性。此外，填料在涂料中常表现出下沉趋势，这导致底层涂层的树脂含量降低，涂层性能变得不稳定。在较严苛的CO₂腐蚀环境中，制备性能稳定的防腐耐磨涂料是一项重大的挑战。高压CO₂会降低树脂间的键合作用，也会对填料造成较强的渗透行为，会增大涂料内部的间隙和缺陷点，最终导致涂料失效。在严苛的腐蚀环境中，应着重考虑涂料内各组分的抗渗行为和交联程度。

片层填料可以在涂料内部形成一种片状屏蔽层，该结构可以降低水分子和腐蚀介质的渗透速度。棒状填料可以在涂层内部形成交叉状的网络，可以提升涂层内部的机械强度。总之，具有特殊形貌的填料可以在涂层中发挥出明显的增益效果，但填料与树脂基质的界面结合度仍然较差，并不能为涂层提供较持久的屏蔽效果。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的现有填料防腐耐磨性能差、填料与涂料基质结合性能差以及填料在涂料中分散性差的问题，而提供一种紫外光敏防腐耐磨填料 。该紫外光敏防腐耐磨填料 ，能够提高填料防腐耐磨性能，填料与涂料基质结合性能强，填料在涂料中分散性好。本发明还提供了一种紫外光敏防腐耐磨填料的制备方法及其在涂料中的应用 。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：

本发明目的之一，提供了一种紫外光敏防腐耐磨填料，包括如下组分：

紫外光敏主填料、紫外光敏副填料、片状填料、棒状填料、化学改性剂、红磷；

所述组分按照重量份数如下：

紫外光敏主填料150-300份；

紫外光敏副填料 150-300份；

片状填料10-110份；

棒状填料 15-110份；