本發明涉及技術領域,尤其涉及一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料。
背景技術:
腐蝕與防腐是化工、輕工、冶金、電力、紡織、印染、制船、建筑等行業突出的問題。每年因為腐蝕而造成損失巨大,所以防腐工作顯得尤為重要,氯磺化聚乙烯防腐涂料,以優良的耐腐性,特別是極佳的柔韌性,得到廣泛使用, 再加上價格不高,曾經一度深受業內人士的青睞。隨著現代工業水平的飛速發展,對防腐涂料提出了更高、 更嚴格的承受環境腐蝕的能力。傳統配方生產的氯磺化聚乙烯涂料的防腐性能一般很難達到要求。以往的氯磺化聚乙烯防腐涂料大都是溶劑型的,不但造成大量溶劑的浪費,而且所用溶劑有毒、易揮發,對環境造成污染,不符合環保要求,而水性涂料具有工藝清潔、技術先進、低排放、低能耗、安全無害的優點,因此,研究水性氯磺化聚乙烯防腐蝕涂料具有極大的社會效益和經濟效益。
《水性氯磺化聚乙烯防腐蝕漆的研制》一文中以氯磺化聚乙烯膠乳與水性環氧樹脂復配,通過蒸發釜減壓脫除溶劑制成水性防腐涂料,制成的涂料性能優良、適應性強,涂刷過程中無毒無味、不易燃,生產過程簡單,施工方便。由于水性環氧樹脂的添加,提高了涂料的附著力的同時降低了防腐蝕性能,不能有效地提高了氯磺化聚乙烯的綜合性能,固需要對水性氯磺化聚乙烯涂料進行進一步的改性,以滿足行業發展的需求。
技術實現要素:
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料,由下列重量份的原料制成:氯磺化聚乙烯膠乳60-65、氯丁膠乳35-40、聚氧乙烯脂肪醇醚7-8、去離子水適量、硅烷偶聯劑KH5602.5-3、氧化鑭2-3、三氧化二鈰1.5-2、濃度為65wt%的硝酸溶液適量、濃度為50wt%的碳酸氫銨溶液、金紅石型鈦白粉10-12、二丙二醇甲醚1-1.5、二甲基硅油2-2.5、六水合三氯化鐵2.7-3、六水氯化鈷1.2-1.3、氧化石墨烯4-5、硫代硫酸鈉0.1-0.12、無水乙醇適量、濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液適量。
根據權利要求書1所述一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料,由下列具體方法制備而成:
(1)將氯磺化聚乙烯膠乳與氯丁膠乳混合,投入乳化器中,然后加入、聚氧乙烯脂肪醇醚以及總量等量的去離子水,以200-300轉/份的速度攪拌形成初級乳液,再將其送入旋轉蒸發器中,在真空度為0.01-0.03MPa、溫度65-70℃下以70-80轉/分的速度旋轉蒸發出有機溶劑,得到混合膠乳;
(2)將氧化鑭、三氧化二鈰混合,加入2-2.5倍量的濃度為65wt%的硝酸溶液中,攪拌至完全溶解,然后加入與硝酸等量的濃度為50wt%的碳酸氫銨溶液進行沉淀反應,將得到的沉淀物過濾,用去離子水清洗后放入真空干燥箱中以60-70℃烘干,取出后灼燒60-90分鐘,得到改性稀土;
(3)將氧化石墨烯分散于9-10倍量的去離子水中待用,將六水合三氯化鐵與六水氯化鈷混合,溶于5-6倍量的去離子水中形成溶液,然后與上述氧化石墨烯分散液混合,超聲分散30-40分鐘后用濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液調節pH為11加入硫代硫酸鈉,將物料加入到聚四氟乙烯反應釜內,密封并在升溫至150-160℃攪拌反應5-6小時,反應結束后離心分離,將得到的濾餅用無水乙醇洗滌1-2次后放入烘箱中以70-80℃干燥4-5小時,最后充分研磨;
(4)將硅烷偶聯劑KH560溶于4-5倍量的去離子水中,然后加入步驟(2)得到的產物,超聲分散30-40分鐘后加入步驟(1)、(3)得到的產物,分散10-15分鐘后加入其余剩余成分,用機械攪拌2-3小時,最后放入研磨機上研磨,過400目篩即得。
本發明的優點是:本發明采用水性配方,安全無毒,對環境友好,首先利用氯磺化聚乙烯膠乳與氯丁膠乳進行復配改性,提高了涂料的阻燃、耐老化性能;通過硅烷偶聯劑KH560與改性稀土復配添加到涂料中,與涂料體系相容性能優異,而且稀土離子的眾多空軌道可以捕捉不穩定的游離基,致其失去活性,有利于穩定作用,提高耐腐蝕性和耐老化性,同時稀土離子還可與涂料分子中的羥基、羥甲基等極性基團形成配位鍵,使涂料產生配位聚合干燥,從而提高漆膜的快干性。
本發明通過一系列的反應將尖晶石結構納米鈷鐵氧體均勻負載在石墨烯片層上,添加到涂料的制備中很容易形成導電網絡,同時石墨烯優異的導電性和納米結構鐵氧體的磁性相結合,可使涂料同時具備電損耗和磁損耗,實現電磁吸收的阻抗匹配,具有一定的電磁屏蔽效果;本發明制成的涂料漆膜光滑、柔韌性較好,并具有良好的耐大氣老化性、防腐性、電磁屏蔽性,且工藝操作簡單,原料廣泛,成本低,涂裝方便,且實用性廣,可用于軍用設備、醫療設備等防腐、屏蔽。
具體實施方式
一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料,由下列重量份(公斤)的原料制成:氯磺化聚乙烯膠乳60、氯丁膠乳35、聚氧乙烯脂肪醇醚7、去離子水適量、硅烷偶聯劑KH5602.5、氧化鑭2、三氧化二鈰1.5、濃度為65wt%的硝酸溶液適量、濃度為50wt%的碳酸氫銨溶液、金紅石型鈦白粉10、二丙二醇甲醚1、二甲基硅油2、六水合三氯化鐵2.7、六水氯化鈷1.2、氧化石墨烯4、硫代硫酸鈉0.1、無水乙醇適量、濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液適量。
根據權利要求書1所述一種添加納米氧鐵體石墨烯復合材料的氯磺化聚乙烯防腐涂料,由下列具體方法制備而成:
(1)將氯磺化聚乙烯膠乳與氯丁膠乳混合,投入乳化器中,然后加入、聚氧乙烯脂肪醇醚以及總量等量的去離子水,以200轉/份的速度攪拌形成初級乳液,再將其送入旋轉蒸發器中,在真空度為0.01MPa、溫度65℃下以70轉/分的速度旋轉蒸發出有機溶劑,得到混合膠乳;
(2)將氧化鑭、三氧化二鈰混合,加入2倍量的濃度為65wt%的硝酸溶液中,攪拌至完全溶解,然后加入與硝酸等量的濃度為50wt%的碳酸氫銨溶液進行沉淀反應,將得到的沉淀物過濾,用去離子水清洗后放入真空干燥箱中以60℃烘干,取出后灼燒60分鐘,得到改性稀土;
(3)將氧化石墨烯分散于9倍量的去離子水中待用,將六水合三氯化鐵與六水氯化鈷混合,溶于5倍量的去離子水中形成溶液,然后與上述氧化石墨烯分散液混合,超聲分散30分鐘后用濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液調節pH為11加入硫代硫酸鈉,將物料加入到聚四氟乙烯反應釜內,密封并在升溫至150℃攪拌反應5小時,反應結束后離心分離,將得到的濾餅用無水乙醇洗滌1次后放入烘箱中以70℃干燥4小時,最后充分研磨;
(4)將硅烷偶聯劑KH560溶于4倍量的去離子水中,然后加入步驟(2)得到的產物,超聲分散30分鐘后加入步驟(1)、(3)得到的產物,分散10分鐘后加入其余剩余成分,用機械攪拌2小時,最后放入研磨機上研磨,過400目篩即得。
對本實施例的涂料性能進行測試,細度小于50μm,附著力達到1 級,耐酸性(10%硫酸) 耐堿性( 10% 氫氧化鈉) 耐鹽水7 天不起泡,不脫落,不生銹。