一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化工涂料技術領域，尤其涉及一種防腐涂料及制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著航空、航天、能源、化工等工業(yè)的迅速發(fā)展，對于設備用耐高溫涂層的性能要求也越來越高，要求在高溫下仍能具有優(yōu)異的物理機械和防腐性能。
[0003]目前，市售耐高溫防腐涂料主要分為無機和有機硅兩類。無機耐高溫防腐涂料的耐熱性能好，一般能耐受400°C?1300°C的高溫，卻存在涂膜脆易開裂，對金屬、塑料等底材附著力差之性能缺陷。采用高模數(shù)(3.0?4.5)的納米二氧化硅可在一定程度上改善漆膜外觀，但其在800°C以上高溫烘烤下仍會出現(xiàn)斑點現(xiàn)象。
[0004]另外，現(xiàn)有有機硅高溫防腐涂料之耐熱溫度多低于400°C，其防腐性能較差，難以應用于一些更高溫度之苛刻場所。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料，以解決上述技術問題。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料的制備方法，以解決上述技術問題。
[0007]本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0008]一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料，其特征在于，采用如下重量份數(shù)的涂料原料制成:70份-85份改性納米二氧化硅、15份-30份改性熔膠、8份-12份改性耐高溫顏料、3份-8份云母氧化鐵、3份-5份氣相白炭黑、0.1份-1份的分散劑和5份-10份水。
[0009]所述涂料原料中的每種原料顆粒粒徑均為10 μ m?200 μ m。
[0010]所述改性納米二氧化硅采用納米二氧化硅和硅烷偶聯(lián)劑制成，所述納米二氧化硅為娃酸鉀或娃酸鋰中的一種，所述娃燒偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0011 ] 所述納米二氧化硅采用的模數(shù)為5.1-6.1。
[0012]所述改性熔膠采用溶膠、乙醇-水混合溶劑和硅烷偶聯(lián)劑制成，所述溶膠為硅溶膠或鋁溶膠中的一種，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0013]所述改性耐高溫顏料采用耐高溫顏料和硅烷偶聯(lián)劑制成，所述耐高溫顏料為錳鐵黑、銅鉻黑、氧化鐵黑或石墨黑中的一種，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0014]本發(fā)明采用了高模數(shù)(5.1-6.1)的水性納米二氧化硅作為涂料原料，因其涂層致密度高、成膜性好而賦予其更為優(yōu)異的防腐性能。由本發(fā)明制成的漆膜經(jīng)過800°C的高溫烘烤，未出現(xiàn)凹凸不平或斑點現(xiàn)象，從而又有效克服了傳統(tǒng)無機耐高溫防腐涂料、以及普通高模數(shù)(3.0-4.5)的二氧化硅耐高溫防腐涂料之性能不足。
[0015]一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0016]I)改性納米二氧化硅的制作:將納米二氧化硅溶液和硅烷偶聯(lián)劑按照100:(3-5)質(zhì)量比，攪拌lh_3h，得到改性納米二氧化硅；
[0017]2)改性溶膠的制作:將溶膠:混合溶劑(乙醇-水)按照體積比為1:1，超聲分散攪拌20分鐘-40分鐘；隨后將其置于恒溫水浴鍋中，升溫至70°C _90°C時，再加入按熔膠質(zhì)量的5%-20%的硅烷偶聯(lián)劑，恒溫攪拌反應23h-25h后，獲得改性溶膠；
[0018]3)改性耐高溫顏料的制作:將耐高溫顏料和硅烷偶聯(lián)劑按照100: (5-25)的質(zhì)量t匕，攪拌lh-3h后得到改性耐高溫顏料；
[0019]4)混合:將步驟1)-3)中得到的改性納米二氧化硅、改性溶膠、改性耐高溫顏料與云母氧化鐵、氣相白炭黑、分散劑、水，通過轉(zhuǎn)速為800rpm/min?1600rpm/min的高速分散機混合后，得到水性耐高溫防腐涂料。
[0020]步驟I)中的納米二氧化硅溶液采用模數(shù)為5.1?6.1的納米二氧化硅溶液。所述納米二氧化硅溶液為硅酸鉀或硅酸鋰中的一種，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0021]步驟I)中，采用裝有攪拌器的三口燒瓶，將納米二氧化硅溶液和硅烷偶聯(lián)劑依次加入三口燒瓶中，攪拌2h，得到改性納米二氧化硅。
[0022]步驟2)中，所述溶膠為硅溶膠或鋁溶膠中的一種，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0023]步驟2)中，采用裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口燒瓶，將溶膠和乙醇-水混合溶劑依次加入四口燒瓶中，超聲分散攪拌30分鐘，隨后將其置于恒溫水浴鍋中，升溫至80°C，再加入熔膠質(zhì)量5%?20%的硅烷偶聯(lián)劑，恒溫攪拌反應24h后，獲得改性溶膠。
[0024]步驟3)中，所述耐高溫顏料為錳鐵黑、銅鉻黑、氧化鐵黑或石墨黑中的一種，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0025]步驟3)中，采用裝有攪拌器的三口燒瓶，將耐高溫顏料和硅烷偶聯(lián)劑依次加入三口燒瓶中，攪拌2h后得到改性耐高溫顏料。
[0026]步驟4)中，所述水性耐高溫防腐涂料包括70份-85份改性納米二氧化硅、15份-30份改性熔膠、8份-12份改性耐高溫顏料、3份-8份云母氧化鐵、3份-5份氣相白炭黑、0.1份-1份的分散劑和5份-10份水。
[0027]步驟4)中，所述水性耐高溫防腐涂料中的涂料原料顆粒粒徑均為ΙΟμπι?200 μ m。
[0028]本發(fā)明采用上述制備方法，在制作過程中無需額外添加有毒有機溶劑，趨零VOC排放，屬于綠色環(huán)保型。傳統(tǒng)的水性涂料只能貯存6個月左右，而本發(fā)明制成的水性耐高溫涂料系水性的單組份體系，保質(zhì)期可長達一年之久。
[0029]有益效果:由于采用上述技術方案，采用本發(fā)明制成的耐高溫防腐涂料可耐SOO0C以上高溫，且防腐性能優(yōu)于傳統(tǒng)的有機硅和無機硅耐高溫涂料。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明制作工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。
[0032]一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料，采用如下重量份數(shù)的涂料原料制成:70份-85份改性納米二氧化硅、15份-30份改性熔膠、8份-12份改性耐高溫顏料、3份-8份云母氧化鐵、3份-5份氣相白炭黑、0.1份-1份的分散劑和5份-10份水。
[0033]改性納米二氧化硅采用納米二氧化硅和硅烷偶聯(lián)劑制成，納米二氧化硅為硅酸鉀或硅酸鋰中的一種，納米二氧化硅采用的模數(shù)為5.1-6.1。
[0034]改性熔膠采用溶膠、乙醇-水混合溶劑和硅烷偶聯(lián)劑制成，溶膠為硅溶膠或鋁溶膠中的一種。
[0035]改性耐高溫顏料采用耐高溫顏料和硅烷偶聯(lián)劑制成，耐高溫顏料為錳鐵黑、銅鉻黑、氧化鐵黑或石墨黑中的一種。
[0036]涂料原料中的每種原料顆粒粒徑均為10 μ m?200 μ m。涂料原料中采用的硅烷偶聯(lián)劑均為KH550或KH560中的一種。
[0037]一種環(huán)保型耐高溫防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:
[0038]I)改性納米二氧化硅的制作:采用裝有攪拌器的三口燒瓶，將模數(shù)為5.1?6.1納米二氧化硅溶液和硅烷偶聯(lián)劑按照100:(3-5)質(zhì)量比依次加入三口燒瓶中，攪拌lh-3h，得到改性納米二氧化硅。納米二氧化硅溶液為硅酸鉀或硅酸鋰中的一種，硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0039]2)改性溶膠的制作:采用裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計的四口燒瓶，將溶膠:乙醇-水混合溶劑按照體積比為1:1依次加入四口燒瓶中，并超聲分散攪拌20分鐘-40分鐘。隨后將其置于恒溫水浴鍋中，升溫至70°C _90°C時，再加入按熔膠質(zhì)量的5%-20%的硅烷偶聯(lián)劑，恒溫攪拌反應23h-25h后，獲得改性溶膠。溶膠為硅溶膠或鋁溶膠中的一種，硅烷偶聯(lián)劑為KH550或KH560中的一種。
[0040]3)改性耐高溫顏料的制作:采用裝有攪拌器的三口燒瓶，將耐高溫顏料和硅烷偶聯(lián)劑按照100: (5-25)的質(zhì)量比依次加入三口燒瓶中，攪拌lh-3h后得到改性耐高溫顏料。耐高溫顏料為錳鐵黑、銅鉻黑、氧化鐵黑或石墨黑中的一種，硅烷偶聯(lián)劑為KH550或K