[发明专利]封孔剂及其制备方法和应用、涂膜及其制备方法、防腐制品

说明书

本发明涉及一种封孔剂及其制备方法和应用、涂膜及其制备方法、防腐制品。其中，封孔剂包括：氧化改性纳米铝粉、氧化改性纳米镍粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂及二氧化硅溶胶；其中，经过改性后的氧化改性纳米铝粉和氧化改性纳米镍粉表面形成了保护性氧化物，能抵抗腐蚀性物质的侵蚀，并具有高分散性，能够渗透到涂层中有缺陷的位置；同时，二氧化硅溶胶，能促进纳米粒子分散，且，二氧化硅溶与硅烷偶联剂能够在涂层表面形成一层有效的封孔层；纳米二氧化钛、纳米二氧化硅粉体在硅烷偶联剂的作用下分散均匀，从而能减少纳米粉体的团聚，使得纳米粒子在封孔过程中能够有效填充涂层孔隙，进而提高涂层的耐高温、耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及涂层封孔技术领域，特别是涉及一种封孔剂及其制备方法和应用、涂膜及其制备方法、防腐制品。

背景技术

锅炉水冷壁由于长期处于高温和腐蚀介质中，极易发生严重的腐蚀，造成巨大的经济损失。目前，最经济有效的锅炉水冷壁防腐蚀措施是通过热喷涂技术在其表面制备热喷涂涂层，从而延长锅炉水冷壁使用寿命。然而，由于燃煤发电使用高硫煤，高氯煤，在锅炉水冷壁的使用过程中会产生含硫、含氯的腐蚀介质，从而会腐蚀、破坏热喷涂涂层生成的保护性氧化膜；同时，热喷涂涂层本身存在一定的孔隙，使得腐蚀性介质通过涂层孔隙快速达到涂层与基体界面产生腐蚀，加速了腐蚀性介质涂层的腐蚀破环，导致涂层使用寿命减少。

传统技术中一般通过将涂层封孔的方式来减缓腐蚀性介质对涂层的腐蚀破环，传统的封孔方法有激光重熔或采用封孔剂封孔等。相比于其他的封孔方法，利用封孔剂封孔具有操作简单，成本低，适用性广等特点。目前，封孔剂主要分为有机封孔剂和无机封孔剂，有机封孔剂由于自身具有挥发性和高温分解性，使其在高温环境中的使用受到限制，即使采用无机组分对有机封孔剂进行改性，也无法满足高温环境的使用需求。无机封孔剂主要有硅酸盐类、磷酸盐类封孔剂等，具有一定的耐高温性能；然而，硅酸盐类封孔剂一般适用于500℃以下条件的中低温，不耐高温；磷酸盐封孔剂耐水性差。这些不足限制了无机封孔剂在高温恶劣环境下的使用。

因此，有必要提供一种耐高温、耐腐蚀性的封孔剂。

发明内容

基于此，本发明提供了一种能够耐高温、耐腐蚀性的封孔剂及其制备方法和应用、涂膜及其制备方法、防腐制品。

本发明的一个方面，提供了一种封孔剂，包括如下组分：

氧化改性纳米铝粉、氧化改性纳米镍粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂及二氧化硅溶胶。

上述纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的总和、氧化改性纳米铝粉和氧化改性纳米镍粉的质量比为(1~5) :(1~3):(1~2)。

上述纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的质量比为(3~4):1。

按照质量百分数计，上述纳米二氧化硅包括30%~40%线形纳米粉体和60%~70%球形纳米粉体；上述纳米二氧化钛包括10%~30%的线形纳米粉体与70%~90%的球形纳米粉体。

上述硅烷偶联剂占氧化改性纳米铝粉、氧化改性纳米镍粉、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的总质量的10%~15%，上述硅烷偶联剂与二氧化硅溶胶的质量比为(5~8):100。

进一步地，上述封孔剂还包括乙醇和表面活性剂。

本发明的又一个方面提供了一种封孔剂的制备方法，包括以下步骤：

将氧化改性纳米铝粉、氧化改性纳米镍粉、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅混合后加入二氧化硅溶胶中，再加入硅烷偶联剂，制得封孔剂。

还包括制备上述二氧化硅溶胶的步骤：

将正硅酸乙酯、硅烷偶联剂和乙醇混合，并调节酸碱度至酸性进行水解反应，得到二氧化硅溶胶。

上述将氧化改性纳米铝粉、氧化改性纳米镍粉、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅混合的具体步骤如下：