一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。它的組成包括甲、乙兩組份，一份甲組份包括：環(huán)氧樹脂45~65重量份，貝殼珍珠層片狀粉體5～40重量份，抗紫外老化劑0.25～1重量份，脫泡劑0.25～1重量份，觸變劑0.5～3重量份，增韌劑0.5～3重量份，潤濕劑0.25～1重量份，偶聯(lián)劑0.5～3重量份，溶劑40~60重量份。一份乙組份包括：聚酰胺25～50重量份，溶劑20~40重量份。一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。將貝殼珍珠層片狀文石應(yīng)用于防腐涂料中利用其迷宮效應(yīng)，有效阻擋腐蝕介質(zhì)的滲透，使涂膜具有附著強(qiáng)度高、耐蝕、涂膜收縮率低、抗?jié)B透性好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨損、固化殘余應(yīng)力低、施工簡便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防腐涂料，尤其涉及一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。

【背景技術(shù)】
[0002]在海洋環(huán)境中，海洋工程設(shè)備、海上石油天然氣平臺、港灣碼頭及船舶容易被海水嚴(yán)重腐蝕。腐蝕主要是材料接觸腐蝕因子(水、氧氣、離子、微生物等)，并與之發(fā)生反應(yīng)，使材料的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的過程。所以腐蝕的“屏蔽”效應(yīng)依然是當(dāng)今防腐的重點(diǎn)，涂料防腐即是如此。涂膜防腐性能的好壞取決于涂膜能耐介質(zhì)腐蝕時(shí)間的長短。要想延長防腐蝕的時(shí)間，必須增加介質(zhì)通過涂膜的擴(kuò)散時(shí)間。在涂膜有機(jī)體中與基體相間重疊排列數(shù)層薄層片狀材料，形成多層致密的防滲層，可使腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散滲透到被保護(hù)基體的途徑變得曲曲折折，大大延長介質(zhì)滲透的途徑和時(shí)間，相應(yīng)提高涂層的抗?jié)B透性能及耐蝕壽命。因?yàn)樯a(chǎn)成本、材料性能等原因的限制，目前在防腐涂料中應(yīng)用的薄層片狀防滲材料主要是玻璃鱗片。
[0003]雖然玻璃鱗片的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性較好，但是玻璃鱗片表面處理乏力，改性成本高。表面偶聯(lián)化處理技術(shù)和工藝成本較高。使用在防腐涂料中，其施工性、抗?jié)B性、防沉性、排列定向性方面仍不理想。
[0004]貝殼珍珠層片狀文石是一種生物礦化作用形成的生物礦物材料，其化學(xué)成分中碳酸鈣約占95 %，其余約5 %為有機(jī)基質(zhì)。文石板片是珍珠層的基本組成部分，文石板片呈假六邊形、不規(guī)則多邊形等多種形態(tài)，橫向尺寸一般為2?20 Mm，厚約0.2?0.7 Mffl，除文石片之間存在大量有機(jī)質(zhì)外，文石片內(nèi)部也存在有機(jī)質(zhì)，文石板片存在更精細(xì)的結(jié)構(gòu)。
[0005]貝殼具有獨(dú)特的交叉層狀結(jié)構(gòu)。在有機(jī)質(zhì)精確調(diào)控下，碳酸鈣晶體在貝殼珍珠層有序沉積，形成多重微層結(jié)構(gòu)。珍珠層片狀文石晶體交叉迭層，堆砌成非常整齊有序的結(jié)構(gòu)，片層之間為有機(jī)基質(zhì)，是一種天然的有機(jī)/無機(jī)層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。有機(jī)質(zhì)在貝殼增韌中具有不可替代的作用，有機(jī)質(zhì)與相鄰的文石層彼此黏合，兩者間存在很強(qiáng)的界面作用。該界面相互作用可顯著提高相鄰文石層間的滑移阻力，從而起到增韌效果。另一方面，有機(jī)基質(zhì)將彼此隔開的文石層橋接起來，可顯著提高裂痕擴(kuò)展阻力，從而提高貝殼的韌性。研究表明，與地質(zhì)礦化天然碳酸鈣相比，生物礦化碳酸鈣力學(xué)性能(硬度、斷裂韌性)高幾個(gè)數(shù)量級，如貝殼珍珠層片狀文石的硬度是純文石的2倍，韌性是后者的3000倍，且珍珠層片狀文石力學(xué)性能具有各向異性的特點(diǎn)。珍珠層片狀文石楊氏模量為60?70 GPa，與玻璃相當(dāng)，但抗張強(qiáng)度和破裂能則分別達(dá)到140?170 MPa和350?1240 J/m2。約I %?5 %的蛋白質(zhì)、多糖等有機(jī)質(zhì)對生物礦化材料的高強(qiáng)度、高韌性具有重要作用。貝殼珍珠層片狀文石粉體填充到基體樹脂之間結(jié)合緊密，界面粘結(jié)好，能提高體系的硬度和剛性，產(chǎn)生良好的增朝效果。
[0006]在防腐涂料中一種薄層片狀材料是否能夠提高防腐涂料的性能，與這種片狀材料和基底樹脂的相容性關(guān)系密切。貝殼珍珠層片狀文石是一種生物礦物材料，含有少量有機(jī)物，具有天然親油疏水性和優(yōu)異的力學(xué)性能，能均勻分布于基底樹脂中，與基底樹脂相容性良好。
[0007]貝殼珍珠層片狀文石是一種廉價(jià)易得的天然片狀材料，通過對加工工藝的控制可以調(diào)節(jié)貝殼珍珠層片狀文石的片徑和厚度，使得貝殼珍珠層片狀文石具有較高的遮蔽率，加之貝殼珍珠層片狀文石與基底樹脂間良好的親和性，可取代玻璃鱗片應(yīng)用于海洋環(huán)境防腐涂料中，降低生廣成本，提聞防腐涂料防腐蝕性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。
[0009]一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，它的組成如下:
包括甲、乙兩組份，一份甲組份包括:環(huán)氧樹脂45飛5重量份，貝殼珍珠層片狀粉體5?40重量份，抗紫外老化劑0.25?I重量份，脫泡劑0.25?I重量份，觸變劑0.5?3重量份，增韌劑0.5?3重量份，潤濕劑0.25?I重量份，偶聯(lián)劑0.5?3重量份，溶劑40?60重量份。一份乙組份包括:聚酰胺25?50重量份,溶劑2(Γ40重量份。
[0010]所述的海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料由一份甲組份和一份乙組份混合攪勻而得。所述的貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體或未改性貝殼珍珠層片狀粉體。所述的溶劑為二甲苯。所述的觸變劑為二氧化硅。所述的增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯。所述的偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y- (2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、焦磷酸酯鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯中的一種。
[0011]本發(fā)明用貝殼珍珠層片替代玻璃鱗片應(yīng)用于防腐涂料中。玻璃鱗片改性成本高，與涂膜基底樹脂親和力差，在基底樹脂中難以分散均勻。貝殼珍珠層片狀文石是一種生物礦物材料，含有少量有機(jī)物，表面含有羧基、羰基、羥基和酰胺基基團(tuán)，具有天然親油疏水性和優(yōu)異的力學(xué)性能，能均勻分布于基底樹脂中，與基底樹脂相容性良好。
[0012]貝殼珍珠層片狀文石是一種廉價(jià)易得的天然片狀材料，具有較高的遮蔽率。將貝殼珍珠層片狀文石應(yīng)用于防腐涂料中利用其迷宮效應(yīng)，有效阻擋腐蝕介質(zhì)的滲透，具有附著強(qiáng)度高、耐蝕、涂膜收縮率低、抗?jié)B透性好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨損、固化殘余應(yīng)力低、施工簡便的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是貝殼珍珠層電鏡掃描；
圖2是貝殼珍珠層片單片電鏡掃描；
圖3是貝殼珍珠層片粉體電鏡掃描；
圖4是改性貝殼珍珠層片粉體電鏡掃描；
圖5和圖6是貝殼珍珠層片在海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂膜中與基底樹脂緊密結(jié)合狀態(tài)的電鏡掃描。

【具體實(shí)施方式】
[0014]一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，它的組成如下:
包括甲、乙兩組份，一份甲組份包括:環(huán)氧樹脂45飛5重量份，貝殼珍珠層片狀粉體5?40重量份，抗紫外老化劑0.25?I重量份，脫泡劑0.25?I重量份，觸變劑0.5?3重量份，增韌劑0.5?3重量份，潤濕劑0.25?I重量份，偶聯(lián)劑0.5?3重量份，溶劑40?60重量份。一份乙組份包括:聚酰胺25?50重量份,溶劑2(Γ40重量份。
[0015]所述的海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料由一份甲組份和一份乙組份混合攪勻而得。所述的貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體或未改性貝殼珍珠層片狀粉體。所述的溶劑為二甲苯。所述的觸變劑為二氧化硅。所述的增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯。所述的偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y- (2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、焦磷酸酯鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯中的一種。
[0016]實(shí)施例1:一份甲組份包括:環(huán)氧樹脂45重量份，貝殼珍珠層片狀粉體5重量份，抗紫外老化劑0.25重量份，脫泡劑0.25重量份，觸變劑0.5重量份，增韌劑0.5重量份，潤濕劑0.25重量份，偶聯(lián)劑0.5重量份，溶劑40重量份。一份乙組份包括:聚酰胺25重量份，溶劑20重量份。
[0017]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為硬脂酸。圖1是貝殼珍珠層電鏡掃描；圖2是貝殼珍珠層片單片電鏡掃描；圖3是貝殼珍珠層片粉體電鏡掃描；圖4是改性貝殼珍珠層片粉體電鏡掃描；圖5和圖6是貝殼珍珠層片在海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂膜中與基底樹脂緊密結(jié)合狀態(tài)的電鏡掃描，其中圖6為圖5的局部放大圖。
[0018]實(shí)施例2: —份甲組份包括:環(huán)氧樹脂65重量份，貝殼珍珠層片狀粉體40重量份，抗紫外老化劑I重量份，脫泡劑I重量份，觸變劑3重量份，增韌劑3重量份，潤濕劑I重量份，偶聯(lián)劑3重量份,溶劑60重量份。一份乙組份包括:聚酰胺50重量份,溶劑40重量份。
[0019]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為未改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯。
[0020]實(shí)施例3: —份甲組份包括:環(huán)氧樹脂50重量份，貝殼珍珠層片狀粉體10重量份，抗紫外老化劑0.4重量份，脫泡劑0.4重量份，觸變劑I重量份，增韌劑I重量份，潤濕劑0.4重量份,偶聯(lián)劑I重量份,溶劑45重量份。一份乙組份包括:聚酰胺30重量份,溶劑25重量份。
[0021]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為未改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯。
[0022]實(shí)施例4:一份甲組份包括:環(huán)氧樹脂52.5重量份，貝殼珍珠層片狀粉體15重量份，抗紫外老化劑0.5重量份，脫泡劑0.5重量份，觸變劑1.25重量份，增韌劑1.25重量份，潤濕劑0.5重量份，偶聯(lián)劑1.25重量份，溶劑47.5重量份。一份乙組份包括:聚酰胺35重量份，溶劑27.5重量份。
[0023]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為未改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯。
[0024]實(shí)施例5: —份甲組份包括:環(huán)氧樹脂55重量份，貝殼珍珠層片狀粉體20重量份，抗紫外老化劑0.6重量份，脫泡劑0.6重量份，觸變劑1.5重量份，增韌劑1.5重量份，潤濕劑0.6重量份,偶聯(lián)劑1.5重量份,溶劑50重量份。一份乙組份包括:聚酰胺40重量份,溶劑30重量份。
[0025]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為未改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0026]實(shí)施例6:—份甲組份包括:環(huán)氧樹脂57.5重量份，貝殼珍珠層片狀粉體25重量份，抗紫外老化劑0.7重量份，脫泡劑0.7重量份，觸變劑2重量份，增韌劑2重量份，潤濕劑0.7重量份,偶聯(lián)劑2重量份,溶劑52.5重量份。一份乙組份包括:聚酰胺42.5重量份，溶劑32.5重量份。
[0027]—份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為硬脂酸鈣。
[0028]實(shí)施例7: —份甲組份包括:環(huán)氧樹脂60重量份，貝殼珍珠層片狀粉體30重量份，抗紫外老化劑0.8重量份，脫泡劑0.8重量份，觸變劑2.5重量份，增韌劑2.5重量份，潤濕劑0.8重量份,偶聯(lián)劑2.5重量份,溶劑55重量份。一份乙組份包括:聚酰胺45重量份,溶劑35重量份。
[0029]一份甲組份和一份乙組份混合攪勻得到海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料。貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體，溶劑為二甲苯，觸變劑為二氧化硅，增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯，偶聯(lián)劑為Y- (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于它的組成如下: 包括甲、乙兩組份，一份甲組份包括:環(huán)氧樹脂45飛5重量份，貝殼珍珠層片狀粉體5?40重量份，抗紫外老化劑0.25?I重量份，脫泡劑0.25?I重量份，觸變劑0.5?3重量份，增韌劑0.5?3重量份，潤濕劑0.25?I重量份，偶聯(lián)劑0.5?3重量份，溶劑40?60重量份；一份乙組份包括:聚酰胺25?50重量份,溶劑2(Γ40重量份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料由一份甲組份和一份乙組份混合攪勻而得。
3.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的貝殼珍珠層片狀粉體為改性貝殼珍珠層片狀粉體或未改性貝殼珍珠層片狀粉體。
4.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的溶劑為二甲苯。
5.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的觸變劑為二氧化硅。
6.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的增韌劑為鄰苯二甲酸二辛酯。
7.如權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境防腐環(huán)氧樹脂貝殼珍珠層片涂料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y - (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、焦磷酸酯鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯中的一種。
【文檔編號】C09D177/00GK104449213SQ201410657125
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】李海晏, 彭欣, 夏枚生, 陳良輔, 樊先平, 邵慶均, 葉瑛 申請人:浙江大學(xué)舟山海洋研究中心