用于船舶水性防腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性防腐添加劑制備技術(shù)，特別涉及用于船舶水性防腐涂料的納米防 腐添加劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 船舶用防腐涂料尤其是船殼用防腐涂料對(duì)涂層的耐腐蝕性能要求很高，普通的有 機(jī)樹(shù)脂等防腐涂層配合預(yù)處理層、底漆，同時(shí)加入鋅粉等陽(yáng)極保護(hù)劑，在一定厚度的情況下 具有較好的耐腐蝕性能。但有機(jī)類(lèi)水性防腐涂層吸水性強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，使其在一定的 使用周期后對(duì)于腐蝕介質(zhì)的屏蔽作用下降，故在使用一段時(shí)間后需修復(fù)和重涂以保障船舶 的正常運(yùn)行。
[0003] 納米材料對(duì)于有機(jī)漆膜有很好的補(bǔ)強(qiáng)作用既可提高有機(jī)漆膜的耐腐蝕性能又能 增強(qiáng)漆膜的機(jī)械性能，且粒度越小的粉體對(duì)漆膜的補(bǔ)強(qiáng)性能越好。然而，由于粉體活性隨粉 體粒度降低而增大，故納米粉體以干粉形式存在時(shí)易團(tuán)聚，且在有機(jī)漆膜內(nèi)很難分散均勻， 難以取得理想的補(bǔ)強(qiáng)作用。
[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明以溶膠凝膠工藝制備水性高濃度、高活性、細(xì)粒度的納米二 氧化硅溶膠與腐蝕抑制劑一起用于水性船舶防腐涂料以提高涂料的耐腐蝕性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于船舶水性防 腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法。
[0006] 為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：
[0007] 提供一種用于船舶水性防腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)在200r/min的攪拌條件下，在水中加入濃鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值在1~2之間， 得到鹽酸水溶液；
[0009] (2)將SiClJP甲基三乙氧基硅酸乙酯按摩爾比為3~5 : 1的比例混合形成硅 氧燒混合物；
[0010] (3)在0°C、800r/min的攪拌條件下，向步驟⑴所得的鹽酸水溶液中按1~3ml/ 分鐘的速度滴加步驟（2)所得的硅烷混合液，使混合液中硅元素與水的摩爾比在1 : 2~ 3之間；滴加完畢后，保溫反應(yīng)6~8h ;
[0011] (4)在50°C條件下，對(duì)步驟（3)中的反應(yīng)溶液減壓蒸餾，去除40%質(zhì)量份的溶劑， 得到濃縮的水性的納米二氧化硅溶膠；
[0012] (5)向步驟（4)所得的二氧化硅溶膠中加入CeNO3, 〇6~03質(zhì)量占二氧化硅溶膠質(zhì) 量的4~8%。；混合均勻后，得到納米防腐添加劑。
[0013] 與現(xiàn)有制備技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0014] 本發(fā)明以SiCl4S原料制備納米二氧化硅溶膠，水解聚合速度快可快速形成二氧 化硅納米相，同時(shí)通過(guò)加入帶有有機(jī)基團(tuán)的烷氧基硅烷-甲基三甲氧基硅烷一同水解聚合 防止生產(chǎn)的高活性納米二氧化硅之間發(fā)生聚合反應(yīng)而形成凝膠，提高了溶膠的穩(wěn)定性。另 一方面，通過(guò)納米相引入腐蝕抑制劑提高了腐蝕抑制劑的分散程度，提高了防腐添加劑的 腐蝕抑制性能。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
[0016] 本發(fā)明中用于船舶水性防腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法，包括以下步驟：
[0017] (1)在200r/min的攪拌條件下，在水中加入濃鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值在1~2之間， 得到鹽酸水溶液；
[0018] (2)將SiClJP甲基三乙氧基硅酸乙酯按摩爾比為3~5 : 1的比例混合形成硅 氧燒混合物；
[0019] (3)在0°C、800r/min的攪拌條件下，向步驟⑴所得的鹽酸水溶液中按1~3ml/ 分鐘的速度滴加步驟（2)所得的硅烷混合液，使混合液中硅元素與水的摩爾比在1 : 2~ 3之間；滴加完畢后，保溫反應(yīng)6~8h ;
[0020] (4)在50°C條件下，對(duì)步驟⑶中的反應(yīng)溶液減壓蒸餾，去除40%質(zhì)量份的溶劑， 得到濃縮的水性的納米二氧化硅溶膠；
[0021] (5)向步驟（4)所得的二氧化硅溶膠中加入CeNO3, 〇6~03質(zhì)量占二氧化硅溶膠質(zhì) 量的4~8%。；混合均勻后，得到納米防腐添加劑。
[0022] 產(chǎn)品具體使用方法為：
[0023] 將本發(fā)明所得納米防腐添加劑加入市售的富鋅底漆（例如德國(guó)德拉克（Delak)公 司生產(chǎn)的DE411AS型號(hào)的產(chǎn)品）中，納米防腐添加劑占富鋅底漆的質(zhì)量為5%?；旌暇鶆?后，按正常工藝涂刷于船舶基材表面，經(jīng)48h固化后測(cè)試性能。涂層采用涂層加速鹽霧試驗(yàn) (CASS 方法），以 79ASTM_B_368-97 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
[0024] 本發(fā)明的各實(shí)施例中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：
[0025] 其中，實(shí)施例1為對(duì)比實(shí)施例，不添加本發(fā)明所得納米防腐添加劑。實(shí)施例2-10 為添加了納米防腐添加劑的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0027] 從上表中可以看出，加入納米防腐添加劑（序號(hào)2-10)制備的涂層耐腐蝕性能均 大幅提高（加速鹽霧試驗(yàn)中均在50天以上），而未加納米防腐添加劑的涂層（序號(hào)1)則耐 腐蝕性能不高（30天）。
[0028] 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不 限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直 接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于船舶水性防腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 在200r/min的攪拌條件下，在水中加入濃鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值在1~2之間，得到 鹽酸水溶液； (2) 將SiCM5P甲基三乙氧基硅酸乙酯按摩爾比為3~5 : 1的比例混合形成硅氧烷 混合物； (3) 在0°C、800r/min的攪拌條件下，向步驟（1)所得的鹽酸水溶液中按1~3ml/分鐘 的速度滴加步驟（2)所得的硅烷混合液，使混合液中硅元素與水的摩爾比在1 : 2~3之 間；滴加完畢后，保溫反應(yīng)6~8h ; (4) 在50°C條件下，對(duì)步驟（3)中的反應(yīng)溶液減壓蒸餾，去除40%質(zhì)量份的溶劑，得到 濃縮的水性的納米二氧化硅溶膠； (5) 向步驟（4)所得的二氧化硅溶膠中加入CeNO3, CeNO3質(zhì)量占二氧化硅溶膠質(zhì)量的 4~8%。；混合均勻后，得到納米防腐添加劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及水性防腐添加劑制備技術(shù)，旨在提供一種用于船舶水性防腐涂料的納米防腐添加劑的制備方法。包括：將SiCl4和甲基三乙氧基硅酸乙酯混合形成硅氧烷混合物，滴加入鹽酸水溶液中，減壓蒸餾得到濃縮的水性的納米二氧化硅溶膠；然后加入CeNO3，混勻得到納米防腐添加劑。本發(fā)明以SiCl4為原料制備納米二氧化硅溶膠，水解聚合速度快可快速形成二氧化硅納米相，同時(shí)通過(guò)加入帶有有機(jī)基團(tuán)的烷氧基硅烷-甲基三甲氧基硅烷一同水解聚合防止生產(chǎn)的高活性納米二氧化硅之間發(fā)生聚合反應(yīng)而形成凝膠，提高了溶膠的穩(wěn)定性。另一方面，通過(guò)納米相引入腐蝕抑制劑提高了腐蝕抑制劑的分散程度，提高了防腐添加劑的腐蝕抑制性能。
【IPC分類(lèi)】C09D5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105062173
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510427110
【發(fā)明人】吳春春, 張玲潔, 楊輝, 張繼, 闕永生, 錢(qián)驍
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)自貢創(chuàng)新中心
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日