[发明专利]一种耐蚀防污磷酸铝涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐蚀防污磷酸铝涂料，包括磷酸铝粘结剂、硅溶胶和填充骨料。磷酸铝粘结剂与硅溶胶在干燥固化过程中发生聚合，形成复合成膜物结构，从而在耐蚀防污涂层内部微观结构上形成了网状的大分子，大大提高了耐蚀防污涂层的粘结强度和稳定性。同时用硅溶胶的低温结合强度和磷酸盐中高温的结合性能，有效地消除固化成膜过程中易出现的收缩、起泡现象，防止微气孔的形成，从而提高了涂层的表面质量。所述耐蚀防污磷酸铝涂料应用于耐蚀防污材料，具有较优异的耐腐蚀性能，较高的硬度，较强的耐高温性，且能够抑制海生物附着，能够在较恶劣工况条件下服役，从而保护基体不受侵蚀。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种耐蚀防污磷酸铝涂料及其制备方法和应用。

背景技术

磷酸铝涂料具有良好的耐热性、耐候性及耐油性等性能，可以作为高温耐火材料、防腐材料、耐磨材料等，目前已经广泛应用于航空航天、汽车、电力设备、海洋船舶等领域，如煤电厂锅炉管道、飞机外壳、舰艇外壳的保护涂料等。除了应用于传统的耐火材料和铸造工业外，磷酸铝粘结剂也被用于密封热喷涂涂层，作为多孔陶瓷的耐磨、耐高温保护层。

但是，磷酸铝的固化温度较高，一般需在300℃左右进行较长时间固化成形后才能够投入使用，且固化后由于体积收缩易产生孔洞、裂纹等缺陷，对涂层耐腐蚀性能有所削弱，在海洋、电厂等高腐蚀性的工作环境中涂层材料的使用寿命会大大削减，严重影响重要工程设施的腐蚀防护。

目前，针对提高磷酸铝涂料防腐蚀性的方法主要为添加多种填充骨料和助剂对磷酸铝涂料进行改性，现阶段已有的添加骨料或助剂有：Mg粉、Zn粉、石墨烯，硼砂，以及MTEOS(甲基三乙氧基硅烷)等。此类涂料固化后形成的涂层致密性较差，对腐蚀介质的屏蔽效果差强人意，防腐性能有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中磷酸铝涂料固化后耐腐蚀性能不足的技术缺陷，而提供一种耐蚀防污磷酸铝涂料。

本发明的另一方面，是提供上述耐蚀防污磷酸铝涂料的制备方法。

本发明的另一方面，是提供上述耐蚀防污磷酸铝涂料在金属材料涂层中的应用。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种耐蚀防污磷酸铝涂料，其特征在于：包括磷酸铝粘结剂、硅溶胶和填充骨料，所述硅溶胶占涂料的质量百分数为2％～15％，优选5％-10％，所述填充骨料为球形铝粉，占涂料的质量百分数为40～50％。

上述耐蚀防污磷酸铝涂料通过以下方法制备：将所述磷酸铝粘结剂和所述硅溶胶混合后搅拌均匀，然后加入填充骨料，经球磨分散后得到耐蚀防污磷酸铝涂料。

在上述技术方案中，所述磷酸铝粘结剂通过以下方法制备：向磷酸溶液中加入三氧化铬，在70℃-90℃条件下恒温水浴至完全溶解；然后加入经稀释的氢氧化铝和氧化镁，升温至80℃-120℃并保持反应2.5-3.5h得所述磷酸铝粘结剂。

在上述技术方案中，磷酸溶液、三氧化铬、氢氧化铝及氧化镁的质量比为(200-400)：(30-60)：(60-100)：(10-30)；

在上述技术方案中，所述球形铝粉的粒径为1-5μm。

本发明的另一方面，上述耐蚀防污磷酸铝涂料在耐蚀防污材料中的应用。

具体来说，通过以下方法应用：

步骤s1，对基体表面进行机械打磨、除油处理，处理后进行清洗，干燥；

步骤s2，将所述耐蚀防污磷酸铝涂料均匀涂覆在基体表面，进行涂层的干燥固化处理。