[发明专利]一种高耐候水性防腐涂料制备方法

说明书

本发明涉及防腐涂层制备技术，旨在提供一种高耐候水性防腐涂料制备方法。包括：在搅拌条件下，向粒子型纳米SiO₂溶胶中加入Al(OH)₃溶胶，陈化制得Al(OH)₃溶胶包覆的复合二氧化硅溶胶；将无水乙醇与去离子水混合，用盐酸溶液调节pH值，加入KH570和正硅酸乙酯，继续搅拌后加入复合二氧化硅溶胶；混合、研磨后，与醋酸、甲基三甲氧基硅烷混合并搅拌，得到高耐候水性防腐涂料。本发明提高了有机基团与无机纳米相的相容性和反应性，同时通过研磨的方式赋予了无机纳米溶胶离子与预聚物反应基团之间更多的机械能，使其反应程度提高，更充分地相结合，从而提高了涂料的致密性和耐候性。通过本发明的制备工艺，水性涂料的耐候性不变的情况下，提高了水性涂料的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及防腐涂料制备技术，特别涉及用于一种高耐候防腐涂料制备方法。

背景技术

海洋环境较一般大气环境苛刻，不仅湿度大、腐蚀介质离子浓度大、而且高紫外辐射，因而海洋环境用防腐涂料对涂层的耐腐蚀性能和耐候性能都提出了很高的要求，目前普遍使用的防腐涂料主要为有机涂料，包括丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂等类型涂料，其中高固含环氧树脂涂料在船舶、海工结构表面应用广泛，但这几种有机涂料因有机键能低易出现紫外线照射引起的断裂，故均需较大的施工厚度(几百微米)、且使用寿命短等问题。

另一方面，纯无机体系涂层具有优异的耐紫外老化性能，但纯无机体系涂层很容易开裂，导致其防腐性能远低于有机防腐涂层。通过有机基团的加入在一定程度上可提高涂层的耐腐蚀性能，但有机组分与无机纳米组分的形容性一直存在问题，不能形成牢固的化学键合从而影响涂层的整体性能。

针对上述问题，本发明以二氧化硅溶胶和Al(OH)₃溶胶为无机相，通过多组分硅烷聚合物为成膜改性物质增加涂层的致密性，通过化学机械法将有机基团牢固结合在无机组分表面，制备出耐候性能优良且防腐性高的水性防腐涂料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种高耐候防腐涂料制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种高耐候水性防腐涂料制备方法，包括如下步骤：

(1)在搅拌条件下，向粒子型纳米SiO₂溶胶中加入Al(OH)₃溶胶，保持Si∶Al摩尔比为5～1∶1，在50℃陈化24h后，制得Al(OH)₃溶胶包覆的复合二氧化硅溶胶；

(2)在搅拌条件下，将10质量份无水乙醇与0.2～0.5质量份去离子水混合；用质量百分比浓度5％的盐酸溶液调至pH值4～5，加入2～3质量份KH570；搅拌30min后，加入4～7质量份正硅酸乙酯，搅拌7h；

(3)在搅拌条件下，将20质量份步骤(1)的复合二氧化硅溶胶加入10质量份步骤(2)所得混合物；混合10min后，加入纳米砂磨机(如LSM-1.4L型)中研磨20～30min，得到有机硅烷聚合物复合二氧化硅溶胶；

(4)取有机硅烷聚合物复合二氧化硅溶胶20质量份、醋酸0.1份、甲基三甲氧基硅烷6～10质量份，混合并搅拌6h，得到高耐候水性防腐涂料。

本发明中，所述搅拌条件均控制搅拌速度为300r/min。

本发明中，所述盐酸溶液的质量百分比浓度为5％。

本发明中，所述步骤(1)中，SiO₂溶胶为水基溶胶，质量浓度为40～50％，平均粒径10～50nm。

本发明中，所述步骤(1)中，Al(OH)₃溶胶为水基溶胶，质量浓度在25～30％，平均粒径30～50nm。