[发明专利]一种聚氨酯改性环氧树脂防腐纳米涂料

说明书

技术领域

本发明涉及材料化学领域，具体涉及一种以聚氨酯改性环氧树脂为主要成膜物质的防腐纳米涂料；本发明还涉及制备该聚氨酯改性环氧树脂防腐纳米涂料的方法。

背景技术

在工矿企业中，大量设备都在腐蚀性介质及含固体颗粒的流体介质中运行，由于使用环境苛刻，导致设备腐蚀磨损，设备或其部件使用寿命大幅度减少。为解决上述难题，目前所采用的方法是在设备或其部件表面喷涂防腐涂料，防腐涂料由于大多数都含有溶剂，降低了粘结性和抗渗透性能。中国专利CN1861717中公开的“湿法烟气脱硫设备防腐的乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料”，涂料组分由乙烯基酯树脂、助剂、颜料、玻璃鳞片、触变剂、填料、溶剂、促进剂和固化剂组成。玻璃鳞片在树脂中呈平行重叠排列的宫式结构，腐蚀介质在固化后的树脂中的渗透必须经过无数条曲折的途径，因此在一定厚度的耐腐蚀层中，腐蚀渗透的距离大大的延长。但是该专利的方案中由于有溶剂的存在，涂膜微观针孔较多，增加了介质渗透性，与基体的粘接强度较低，这些都限制了该涂料的使用范围，同时降低了涂料的防腐耐磨性能。中国专利CN1198383中公开的“复合防腐材料”是由玻纤布与树脂层复合而成的玻璃钢材料，树脂层中的一层或一层以上采用石墨树脂层形式，石墨树脂层是由不饱和树脂、石墨粉和固化剂混合而成的防腐剂层。由于玻璃纤维具有导流性，致使材料抗渗透性降低，材料在使用过程中易出现鼓包、渗漏现象，同时该材料具有一定的毒性，这些都限制了该材料的发展。

近年来，随着现代工业的发展，为适应更苛刻的使用环境，国内外研发了很多新产品以满足市场需求。优质的高性能防腐蚀材料，不仅可起到良好的防腐蚀作用，而且可改善劳动条件，节约能源和保护金属资源。市场对兼有防腐、耐磨、抗渗性强的材料有着迫切需求。同时在追求防腐蚀材料高性能时，节约资源、保护生态环境这个具有国际意义的新课题对涂料工业提出了“无污染”的新要求。

发明内容

为克服现有技术中的缺点，本发明提供一种粘结强度高、致密性好、耐磨性好的聚氨酯改性环氧树脂防腐纳米涂料。

本发明的另一目的是提供上述聚氨酯改性环氧树脂防腐纳米涂料的制备方法。

本发明的方案是:一种聚氨酯改性环氧树脂防腐纳米涂料，由甲、乙两组份组成，所述乙组分是固化剂，其质量是甲组分质量的10～35%，

其特征在于：所述甲组分由如下重量份数的原料组成：

聚氨酯改性环氧树脂                 30～60份；

纳米钛粉                            5～10份；

填料                               20～60份；

助剂                                 1～3份；

所述填料是纳米级球形填料，为纳米级二氧化钛、纳米级二氧化硅和金红石型钛白粉中的一种或一种以上按任意比例搭配的混合物。聚氨酯改性环氧树脂是主要成膜物质，经常被用于制备防腐涂料，其优点表现为粘结强度高、收缩率低、稳定性好、机械强度高等；填料选择耐蚀耐磨纳米级球形填料，使涂层内填料的排列更为紧密，涂层致密性好，硬度高，抗渗透性优良，提高了涂料的防腐耐磨性能和机械强度，组分中没有溶剂的存在，减少了对环境的污染。

所述助剂为5600消泡剂、BYK-310流平剂、气相二氧化硅触变剂和KH-550偶联剂中的一种或一种以上按任意比例搭配的混合物。

所述固化剂为苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷和810环氧固化剂中的一种或一种以上按任意比例搭配的混合物。

将甲组分的各原料混合后会结团，为保证混合均匀和方便成膜，控制所述甲组分细度≤15μm，。

所述纳米钛粉纯度≥99.9%，粒径为20～40nm。

制备上述聚氨酯改性环氧树脂防腐涂料的方法，包括以下步骤：

（1）制备甲组分：将聚氨酯改性环氧树脂加入带有加热功能的搅拌桶中，预热到60～70℃；分别称取纳米钛粉、填料和助剂，加入至预热好的所述聚氨酯改性环氧树脂中进行高速分散；然后对混合料进行研磨，即制得甲组分；聚氨酯改性环氧树脂为粘稠液体，当所有组分混合后因极性差别大等原因，组分会结团，研磨利于个组分混合均匀，优选研磨至混合物料细度≤15μm。

（2）制备乙组分：称取质量为甲组分质量10～35%的固化剂，即得乙组分；

（3）使用前的混合：将分别制备的甲组分和乙组分进行充分混合并静置熟化，即得聚氨酯改性环氧树脂防腐涂料。