[发明专利]一种环氧云铁涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术，具体为一种纳米粘土改性环氧云铁涂料及其制备方法。 

背景技术

云母氧化铁是一种化学性质稳定的片状物理性防锈颜料。在防锈漆中，云母氧化铁由于片状重叠堆积，具有很好的耐水与气渗透的作用和良好的耐候性。由云母氧化铁制成的防锈漆在船舶、桥梁、化工设备等处的海洋性大气和温热地区的钢铁表面使用，具有优良的防锈效果。 

例如，中国专利CN86104711(公开日1988.2.3)公开了环氧-氯化氯丁橡胶干湿两用涂料，是以环氧改性氯化氯丁橡胶为主要粘合剂，环己酮-醋酸丁酯作溶剂，磁性氧化铁、云母氧化铁、红丹等作防锈颜料，并采用T31固化剂来提高涂层在水中的涂刷、固化性能。可用于水下、干湿交替区段以及潮湿环境中钢铁设备的现场防护和日常维护。还有中国专利CN1164552(公开日1997.11.12)公开了一种防腐涂料及工艺，由底漆和面漆组成的防腐涂料。其中底漆是有氯化聚乙烯、氯化石蜡、DOP、三聚氰胺甲醛树脂、铁红、滑石粉、硫酸钡、云铁、氧化锌及混合溶剂组成。该底漆和面漆适用于石油化工天然气储柜、桥梁等领域的外防腐及高层建筑水箱食品及制药设备的防腐。中国专利CN1164556(公开日1997.11.12)公开了一种含有云母氧化铁灰的环氧树脂双组分面层防腐蚀涂料。 

现有环氧云铁涂料存在问题：由于云母氧化铁的相对密度大，在环氧树脂中极易沉底，搅拌后的涂料组分不均一，涂装后影响性能。 

本发明是利用环氧插层处理的粘土提高环氧云铁涂料的耐蚀性和抗介质的渗透性。环氧云铁涂料可以是在常温条件下固化的。而目前研究的粘土/环氧体系都是在较高温度固化的。如中国专利CN1250064(公开日2000.04.12，申请人：中国科学院化学研究所)公开了一种环氧树脂/蒙脱土插层复合材料的制备方法，提供一种制备环氧树脂/蒙脱土插层复合材料的方法。使用的脂肪胺是C H3(CH2)nNR3+，固化剂为二甲基苄基胺，含有蒙脱土的环氧树脂与固化剂的固化条件是60～100℃。它的缺点是固化温度高，温度低于60℃很难固化。所以在低于60℃条件下几乎不能形成剥离型纳米复合材料。中国专利CN1250790(公开日2000.04.19，申请人：中国科学院化学研究所)公开了一种抗流淌环氧树脂/蒙脱土复合物及其制备方法，固化剂为芳香胺固化剂，4，4′-二氨二苯甲烷(DDM)。脂肪胺盐或铵盐具有CH3(CH2)nNR3+，n＝5～20。含有蒙脱土的环氧树脂与固化剂在60～100℃固化。得到插层型纳米复合材料。所发明的环氧树脂/蒙脱土体系不能形成剥离型纳米复合材料。 

在以下的有关文章中也存在较高温度的粘土/环氧体系。例如，In-Joo Chin等利用EPON828和间苯二胺固化剂及脂肪胺处理的蒙脱土的混合物在80℃反应2小时后，再在135℃反应2小时得到剥离[In-Joo Chin，Thomas Thurn-Albrecht，Ho-Cheol Kim，Thomas P.Russell，Jing Wang，On exfoliation of montmorillonite in expoxy.Polymer，2001，42：5947～5952]。 

X.Kornman等用树脂Epon828，Jeffamine D-230(Huntsman Corporation)固化剂、两种脂环多元胺，75℃固化反应3小时，得到剥离型环氧/粘土复合材料[X.Kornmann，H.Lindberg，L.A.Berglund，Synthesis of epoxy-clay nanocomposites.Influence of the nature of the curing agent on structure.Polymer，2001，42，4493～4499]。 

宋春芳制备的E51/有机蒙脱土，用二乙烯三胺，改性胺、4，4‘-二氨基二苯甲烷，三[(二甲基氨基)甲基]在80℃或90℃固化3小时，得到剥离型材料[宋春芳，林薇薇，王齐，封麟先，李强，固化剂类型与固化条件对环氧/粘土纳米复合材料插层剥离行为的影响，复合材料学报，2003，20(2)：30]。 

由以上文献可以看出，剥离型是研究者希望得到的聚合物/粘土纳米复合材料。因为剥离型纳米复合材料中，粘土剥离成细小的片层，分散更均匀，对提高复合材料的力学性能，热性能，抗气体渗透性更有利。形成插层型纳米复合材料相对容易些，形成剥离型纳米复合材料较困难，因为它往往需要较大的能量来克服粘土相邻片层间的范德华力，即在选择合适的插层剂、固化剂利用较高的温度才能完成剥离过程。 

发明内容