[发明专利]一种钢铁表面防腐蚀纳米陶瓷涂料

说明书

一、技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及涂料组合物。

二、背景技术

钢铁腐蚀每年都给国民经济造成巨大损失，尤其电化学腐蚀，牺牲阳极保护阴极使常用的方法，但随着阳极损失，使用年限防腐蚀效率极大降低，纳米技术可不牺牲阳极来保护阴极，同时可在钢铁表面形成致密的保护膜，腐蚀物质、水都很难通过，大大提高防腐的同时，增加了使用年限，同时纳米涂料施工时无有害物质释放，附着力强，高硬度，防火。

三、发明内容

1、本发明旨在提高钢铁防腐蚀效果，提高钢铁的使用年限，替代传统有机防腐涂料

2、技术内容

基料 40—70

水 3—20

颜料 10—30

有机溶剂 20—40

涂料组合物

本发明涂料由基料，有机溶剂，有机酸调节剂，有机硅氧烷，硅溶胶，纳米溶胶，颜、填料组成。

a基料

基料也称成膜物质，它的重要的作用吗降低颜、填料粘接成一个整体，并赋予涂膜光泽、防腐等功能。

本发明的涂料为纳米级10—80nm，氧化物及纳米石墨烯、纳米氮化硼采用SOL—gel溶胶→凝胶法制备而得。即用含高化学组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合并进行水解缩合化学反应，在液相中形成稳定的溶胶体系，在成膜过程中，基料发生共缩聚反应及自身缩合反应，纳米氧化物与有机硅氧烷化合物之间的共聚及自聚反应是陶瓷涂料成膜的基本原理。

（1）纳米组合物

主要有氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化钼、氧化锶、氧化锑、纳米石墨烯。

（2）有机硅氧烷

三甲/乙氧基硅烷、苯基三甲/乙氧基硅烷、甲基苯基二甲/乙氧基硅烷、二苯基二甲/乙氧基硅烷、二甲基二甲/乙氧基硅烷、r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基三甲基硅烷。

b颜料

钛白粉、铬铁黑、铜铬黑、钴蓝、钛镍黄、锶黄、钼铬红、镉红、铬绿、碳黑、云母珠光颜料。

常用填料：沉淀硫酸钡、硅微粉、石英粉。

c溶剂助剂

常用助剂有分散剂、消泡剂、流变助剂等，由于体系特殊性，优选OP类、TX类、有机硅类助剂。

d有机酸调节剂

冰乙酸溶液、丙烯酸溶液、甲酸溶液。

四、生产工艺

纳米陶瓷涂料的生产与通常溶剂型涂料的生产工艺类似，所不同的是要充分关注体系的稳定性。

具体生产工艺包括，基料制备，色浆研磨，配漆调色，调整粘度和PH值。

陶瓷涂料生产设备有反应容器，超声分散机，不锈钢调漆桶等，由于体系酸性，应尽量选不锈钢及塑料容器。

（1）基料制备，把基料、溶剂加入到带有加温、搅拌、冷却回流装置的反应容器中，反应温度为50—70℃，反应1—2.5小时，即得聚合物溶胶。

（2）把颜料、溶剂、分散剂混合高速分散或研磨。

（3）把a、b均匀混合，调整PH值和粘度。

五、施工工艺

采用喷涂施工，180℃—200℃烘烤15—20分钟，总膜厚控制在25um—30um，分两遍施工。

六、具体实施方式

白色涂料

黑色涂料

对涂膜性能进行检测，数据如下

检测项目

铅笔硬度 6H

附着力 级0

冲击 cm50

耐溶剂性丙酮反复200回无异常

耐酸20%硫酸浸泡15天无异常

耐碱20%氢氧化钠浸泡15天无异常

本发明的水性纳米陶瓷防腐涂料，硬度高，无毒，防火A1级标准，有极佳的防腐性能，可广泛用于建筑业彩钢板、汽车钢板、桥梁、海上钻井平台、输油管道、电厂锅炉、即有防腐性能，同时具备装饰功能，通过调整各成分比例，可改变涂层的致密性，增加防腐效果。