[发明专利]一种含氟聚合物紧固件防腐涂层及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于防腐涂料制备技术领域，涉及一种含氟聚合物紧固件防腐涂层的化学组成及其制备方法，特别是一种含氟聚合物紧固件防腐涂层及其制备方法。

背景技术：

船舶紧固件在海洋环境中易发生腐蚀,包括C1-离子作用下的电化学腐蚀、拉应力作用下的应力腐蚀，以及与异种金属接触时的电偶腐蚀；这些损伤性的腐蚀不仅造成紧固件失去紧固功能，造成潜在的事故隐患，而且通常是引起重大机械事故的主导性诱因；另外紧固件严重锈蚀还导致其难以拆卸，对维护与更换造成不小的困难。目前，船舶紧固件防腐涂层多采用复合涂层，其底层多采用热浸锌、真空锌／铝共渗、镀锌等防腐工艺制备，面层多为环氧体系的有机涂层，有机涂层可进一步提高紧固件的耐蚀性、易用性，延长服役周期，降低成本，具有重要的实际应用意义。中国专利申请号为200710112916.6的专利申请，其名称为“一种钢质金属件防腐复合涂层制备方法”，公开了一种在海洋环境中使用的钢质金属紧固件复合防腐涂层制备方法，其面层有机涂层为含片状铝粉的环氧富铝涂层；中国专利申请号为201010611710.X的专利，公开了一种船舶紧固件镉-锌-氟碳复合涂层及制备方法，其面层为氟碳涂层；中国专利申请号为201080016577.1的专利申请，公开了一种紧固件尖端涂层的化学组成，该涂层由树脂配制而成，该树脂至少具有两种不同的减摩成分，如硅酮和石墨；中国专利申请号为200810038741.3的专利申请，公开了一种由有机硅、石蜡和有机溶剂组成的涂料体系，通过调整有机溶剂与有机硅或石蜡的比例获得不同扭矩系数的螺纹紧固件；除了以上专门应用于紧固件的涂层体系专利外，还有大量的专利涉及到金属部件的防腐、润滑涂层，如中国专利号为201110261809.8，名称为“一种自润滑烧结涂料以及涂覆方法”的发明专利公开了一种由聚酰胺酰亚胺为粘结剂，有聚四氟乙烯和二硫化钼为润滑剂的涂料，可用于与油管和套管螺纹接头,但现有的这些技术中均不同程度的存在着各种各样的技术缺陷，特别是在防腐效果方面还有明显的不足。当前，船舶紧固件的腐蚀防护问题依然严峻，其中紧固件防腐蚀面涂涂层由于品质良莠不齐，功能单一，适应性较差，性能难以满足苛刻的腐蚀环境需求，需要进一步的研究发展。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对苛刻海洋腐蚀环境下紧固件功能单一、耐蚀性差等问题设计提出一种含氟聚合物紧固件防腐蚀有机涂层及其制备工艺，特别是一种含氟聚合物紧固件防腐涂层及其制备方法，以提高其防腐性能并延长防腐寿命，该涂层采用的成膜物相对于通用环氧树脂具有更高的交联密度，耐水性更好，具有更好的绝缘性，可避免紧固件与异种金属间的接触而发生电化学腐蚀，通过添加润滑性微粉，使紧固件易于装卸，通过添加附着力促进剂进一步提高涂料的湿态附着力，使涂层耐蚀性提高。

为了实现上述目的，本发明涉及的含氟聚合物紧固件防腐涂层，其涂层由底漆和面漆组成，底漆为聚酰胺酰亚胺的N-甲基吡咯烷酮溶液,其重量百分比浓度为5-15%；面漆涂料组包括酚醛环氧树脂、环氧磷酸酯、超细聚四氟乙烯微粉、二氧化硅、超细云母粉、增韧剂、混合溶剂和助剂；酚醛环氧树脂为线性酚醛树脂固化邻甲酚环氧树脂，线性酚醛树脂与邻甲酚环氧树脂的重量配比为2-3:4-5,在涂料中的添加量为涂料固体份重量的35-79%；环氧磷酸酯在涂料中的添加量为固体份重量的0.5-1.5%；超细聚四氟乙烯微粉的粒径为120nm—6.0μm,在涂料中的添加量为涂料固体份重量的5-30%；二氧化硅为气相二氧化硅，在涂料中的添加量为涂料固体份重量的0.5-2.0%；超细云母粉粒度为1700目—3000目,在涂料中的添加量为涂料固体份重量的5-20%；增韧剂属于端环氧基聚氨酯醚类，在涂料中的添加量为涂料固体份重量的10-20%；混合溶剂为丁酮与正丁醇的混合物，丁酮与正丁醇的质量配比为1-4：1；助剂包括市售的消泡剂和流平剂，添加量分别均为涂料总重量的0.5-1%。

本发明涉及的紧固件防腐涂层的制备方法，选用聚酰胺酰亚胺的N-甲基吡咯烷酮溶解液作为粘结底漆,含氟聚合物酚醛环氧树脂漆为防腐蚀面漆涂料，先在紧固件上采用常规工艺方法涂刷底漆并固化后再涂刷面漆涂料的涂层，其涂层的固化工艺采用阶梯升温固化，对于聚酰胺酰亚胺的底漆涂层，在100-150℃下干燥1-2小时，在280-340℃下固化3-60分钟；对于由酚醛环氧树脂制备的面漆涂层，先在常温下自然干燥，然后在50-90℃下干燥0.5-3小时，在180-200℃下固化0.5-2小时，实现防腐涂层的制备，其涂层的总厚度为20-30微米。