本發明涉及涂料領域,進一步涉及到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料及其制備方法。
背景技術:
近年來,隨著國內對裝配式建筑的日益推廣,越來越多的以鋼結構為主要承重材料的建筑在生活中出現。鋼鐵強度高、性能穩定、韌性好,而且適合于批量生產,使得鋼鐵成為了最佳建筑用結構材料。但是鋼結構在應用過程中存在著兩大看不見的隱患:火災和腐蝕。當環境溫度高于500℃時,鋼結構的承重能力會急劇下降,導致建筑的垮塌,造成人員傷亡。同時,鋼材極易被腐蝕,每年因腐蝕造成的鋼材損失達到鋼材生產總量的10%~20%。其不但對經濟造成損失,同時對環境造成相應的污染。因此,防腐與防火是鋼結構的2項重要工程。涂覆防腐與防火涂料是較為常見的2種手段。
目前通用的做法是:在鋼結構表面上涂覆一層防銹防腐蝕底漆,然后在其之上再涂刷一層防火涂料。這種做法存在兩大缺陷:1)防銹防腐蝕涂層通常是紅丹醇酸樹脂或富鋅環氧樹脂,對環境造成嚴重污染;2)防銹防腐蝕涂層和防火涂層之間粘結力有一定差異,相容性不好,長期使用之后材料的兩層涂料會剝離、脫落,進而失去對底材料的保護,因而降低了材料的使用壽命。到目前為止,尚未見兼具有鋼結構防火、防腐蝕功能的涂料相關的專利和文獻報道。
技術實現要素:
本發明的第一方面提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂50-75份、超支化聚丙烯酸酯15-33份、氨基樹脂40-50份、環氧乳液15-24份、羥乙基纖維素15-28份、殼聚糖微膠囊20-33份、納米羥基磷灰石18-30份、納米二氧化鈦8-25份、納米二氧化硅5-20份、三聚氰胺5-13份、改性鎂鋁水滑石5-20份、石墨烯3-14份、碳納米管纖維1-5份、填料20-30份、消泡劑13-28份、分散劑20-34份、成膜助劑11-23份、去離子水100-200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4-5,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
作為本發明的一種優選的方案,所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂65-70份、超支化聚丙烯酸酯25-30份、氨基樹脂40-50份、環氧乳液18-22份、羥乙基纖維素20-25份、殼聚糖微膠囊25-30份、納米羥基磷灰石20-30份、納米二氧化鈦17-20份、納米二氧化硅15-18份、三聚氰胺8-12份、改性鎂鋁水滑石14-18份、石墨烯8-10份、碳納米管纖維2-4份、填料25-30份、消泡劑18-20份、分散劑25-30份、成膜助劑15-20份、去離子水150-200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4-5,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
作為本發明的一種優選的方案,所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂68份、超支化聚丙烯酸酯27份、氨基樹脂45份、環氧乳液20份、羥乙基纖維素22份、殼聚糖微膠囊28份、納米羥基磷灰石25份、納米二氧化鈦18份、納米二氧化硅17份、三聚氰胺11份、改性鎂鋁水滑石15份、石墨烯9份、碳納米管纖維3份、填料28份、消泡劑19份、分散劑27份、成膜助劑18份、去離子水200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4-5,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
作為本發明的一種優選的方案,所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅。
作為本發明的一種優選的方案,所述石墨烯選自:氧化石墨烯、氨化石墨烯、磺化石墨烯中的任意一種或幾種的混合。
作為本發明的一種優選的方案,所述填料選自:蒙脫土、碳酸鈣中的任意一種或幾種的混合。
作為本發明的一種優選的方案,所述分散劑為烷基酚聚氧乙烯醚。
作為本發明的一種優選的方案,所述消泡劑為有機硅消泡劑。
作為本發明的一種優選的方案,所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
本發明的第二個方面提供了防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110~130℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至100~120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120~180min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優點。
本發明中加入殼聚糖微膠囊在前期起到固化劑的作用效果,殼聚糖上含有大量的活性基團,可以與其他基材產生相互作用,進而起到固化作用;一旦火災發生,殼聚糖微膠囊會釋放出大量的阻燃組分,且與聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、改性鎂鋁水滑石、石墨烯相互作用,迅速成膜,進而起到防火防腐蝕的作用效果。同時,本具有較大的粘結強度,可以將傳統的涂料合二為一,進而起到本發明的有益效果。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是,以下實施例只用于對本發明作進一步說明,不能理解為對本發明保護范圍的限制,該領域的專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發明的保護范圍。
另外,如果沒有其它說明,所用原料都是市售的,且以下物料所用份數均為重量份。
實施例1
本申請的實施例1提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂50份、超支化聚丙烯酸酯15份、氨基樹脂40份、環氧乳液15份、羥乙基纖維素15份、殼聚糖微膠囊20份、納米羥基磷灰石18份、納米二氧化鈦8份、納米二氧化硅5份、三聚氰胺5份、改性鎂鋁水滑石5份、石墨烯3份、碳納米管纖維1份、填料20份、消泡劑13份、分散劑20份、成膜助劑11份、去離子水100份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨、乙醇之間的重量比為:100:1:1000;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液,殼聚糖的質量分數為35%;
殼聚糖、超支化聚磷酸酯之間的重量比為:10:1;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
鎂鋁水滑石、氨基化石墨烯之間的重量比為:50:1;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
所述聚氨酯樹脂購于煙臺萬華。
所述超支化聚丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯購于武漢超支化樹脂科技有限公司。
所述氨基樹脂購于杭州宇昊化工科技有限公司。
所述納米羥基磷灰石購于上海麥克林生化科技有限公司。
所述納米二氧化鈦購于南京先豐納米材料科技有限公司。
所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅,購于南京吉倉納米科技有限公司。
所述石墨烯為氧化石墨烯,購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述氨基化石墨烯購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述碳納米管纖維購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述填料為碳酸鈣。
所述消泡劑為bl-6010粉末消泡劑,購于蘇州百斯盾化工有限公司。
所述分散劑為tx-50。
所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
其他均購于上海國藥集團。
所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
實施例2
本申請的實施例2提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂75份、超支化聚丙烯酸酯33份、氨基樹脂50份、環氧乳液24份、羥乙基纖維素28份、殼聚糖微膠囊33份、納米羥基磷灰石30份、納米二氧化鈦25份、納米二氧化硅20份、三聚氰胺13份、改性鎂鋁水滑石20份、石墨烯14份、碳納米管纖維5份、填料30份、消泡劑28份、分散劑34份、成膜助劑23份、去離子水200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨、乙醇之間的重量比為:100:1:1000;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液,殼聚糖的質量分數為35%;
殼聚糖、超支化聚磷酸酯之間的重量比為:10:1;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
鎂鋁水滑石、氨基化石墨烯之間的重量比為:50:1;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
所述聚氨酯樹脂購于煙臺萬華。
所述超支化聚丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯購于武漢超支化樹脂科技有限公司。
所述氨基樹脂購于杭州宇昊化工科技有限公司。
所述納米羥基磷灰石購于上海麥克林生化科技有限公司。
所述納米二氧化鈦購于南京先豐納米材料科技有限公司。
所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅,購于南京吉倉納米科技有限公司。
所述石墨烯為氧化石墨烯,購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述氨基化石墨烯購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述碳納米管纖維購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述填料為碳酸鈣。
所述消泡劑為bl-6010粉末消泡劑,購于蘇州百斯盾化工有限公司。
所述分散劑為tx-50。
所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
其他均購于上海國藥集團。
所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
實施例3
本申請的實施例3提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂65份、超支化聚丙烯酸酯25份、氨基樹脂40份、環氧乳液18份、羥乙基纖維素20份、殼聚糖微膠囊25份、納米羥基磷灰石20份、納米二氧化鈦17份、納米二氧化硅15份、三聚氰胺8份、改性鎂鋁水滑石14份、石墨烯8份、碳納米管纖維2份、填料25份、消泡劑18份、分散劑25份、成膜助劑15份、去離子水150份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨、乙醇之間的重量比為:100:1:1000;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液,殼聚糖的質量分數為35%;
殼聚糖、超支化聚磷酸酯之間的重量比為:10:1;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
鎂鋁水滑石、氨基化石墨烯之間的重量比為:50:1;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
所述聚氨酯樹脂購于煙臺萬華。
所述超支化聚丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯購于武漢超支化樹脂科技有限公司。
所述氨基樹脂購于杭州宇昊化工科技有限公司。
所述納米羥基磷灰石購于上海麥克林生化科技有限公司。
所述納米二氧化鈦購于南京先豐納米材料科技有限公司。
所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅,購于南京吉倉納米科技有限公司。
所述石墨烯為氧化石墨烯,購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述氨基化石墨烯購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述碳納米管纖維購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述填料為碳酸鈣。
所述消泡劑為bl-6010粉末消泡劑,購于蘇州百斯盾化工有限公司。
所述分散劑為tx-50。
所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
其他均購于上海國藥集團。
所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
實施例4
本申請的實施例4提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂70份、超支化聚丙烯酸酯30份、氨基樹脂50份、環氧乳液22份、羥乙基纖維素25份、殼聚糖微膠囊30份、納米羥基磷灰石30份、納米二氧化鈦20份、納米二氧化硅18份、三聚氰胺12份、改性鎂鋁水滑石18份、石墨烯10份、碳納米管纖維4份、填料30份、消泡劑20份、分散劑30份、成膜助劑20份、去離子水200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨、乙醇之間的重量比為:100:1:1000;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液,殼聚糖的質量分數為35%;
殼聚糖、超支化聚磷酸酯之間的重量比為:10:1;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
鎂鋁水滑石、氨基化石墨烯之間的重量比為:50:1;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
所述聚氨酯樹脂購于煙臺萬華。
所述超支化聚丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯購于武漢超支化樹脂科技有限公司。
所述氨基樹脂購于杭州宇昊化工科技有限公司。
所述納米羥基磷灰石購于上海麥克林生化科技有限公司。
所述納米二氧化鈦購于南京先豐納米材料科技有限公司。
所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅,購于南京吉倉納米科技有限公司。
所述石墨烯為氧化石墨烯,購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述氨基化石墨烯購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述碳納米管纖維購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述填料為碳酸鈣。
所述消泡劑為bl-6010粉末消泡劑,購于蘇州百斯盾化工有限公司。
所述分散劑為tx-50。
所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
其他均購于上海國藥集團。
所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
實施例5
本申請的實施例5提供了一種防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料,以重量份計,至少包括以下組分:
聚氨酯樹脂68份、超支化聚丙烯酸酯27份、氨基樹脂45份、環氧乳液20份、羥乙基纖維素22份、殼聚糖微膠囊28份、納米羥基磷灰石25份、納米二氧化鈦18份、納米二氧化硅17份、三聚氰胺11份、改性鎂鋁水滑石15份、石墨烯9份、碳納米管纖維3份、填料28份、消泡劑19份、分散劑27份、成膜助劑18份、去離子水200份;
所述殼聚糖微膠囊的制備方法如下:
(1)將超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨溶于乙醇溶液中,在50℃下進行超聲分散30min,得到超支化聚磷酸酯溶液;
超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化銨、乙醇之間的重量比為:100:1:1000;
(2)將殼聚糖溶于ph值為3.5醋酸溶液中,并用氫氧化鈉調節ph值為7,得到殼聚糖溶液,殼聚糖的質量分數為35%;
殼聚糖、超支化聚磷酸酯之間的重量比為:10:1;
(3)用注射器將超支化聚磷酸酯溶液均速滴入殼聚糖溶液中,靜置12h進行固化,再用乙醇進行洗滌,40℃真空干燥,得到殼聚糖微膠囊;
所述改性鎂鋁水滑石的制備方法如下:
將鎂鋁水滑石加入乙醇中,在80℃下進行超聲分散60min,得到鎂鋁水滑石溶液;
將氨基化石墨烯加入乙醇中,在30℃下進行超聲分散20min,得到氨基化石墨烯溶液;
鎂鋁水滑石、氨基化石墨烯之間的重量比為:50:1;
將氨基化石墨烯溶液逐滴加入到鎂鋁水滑石溶液中,控制ph為4,轉速為50轉/分,反應5h后,過濾并在40℃下用真空烘箱烘8h,得到改性鎂鋁水滑石。
所述聚氨酯樹脂購于煙臺萬華。
所述超支化聚丙烯酸酯、超支化聚丙烯酸酯購于武漢超支化樹脂科技有限公司。
所述氨基樹脂購于杭州宇昊化工科技有限公司。
所述納米羥基磷灰石購于上海麥克林生化科技有限公司。
所述納米二氧化鈦購于南京先豐納米材料科技有限公司。
所述納米二氧化硅為介孔納米二氧化硅,購于南京吉倉納米科技有限公司。
所述石墨烯為氧化石墨烯,購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述氨基化石墨烯購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述碳納米管纖維購于蘇州恒球石墨烯有限公司。
所述填料為碳酸鈣。
所述消泡劑為bl-6010粉末消泡劑,購于蘇州百斯盾化工有限公司。
所述分散劑為tx-50。
所述成膜助劑為二丙二醇丁醚。
其他均購于上海國藥集團。
所述防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料的制備方法,至少包括以下步驟:
按重量份加入聚氨酯樹脂、超支化聚丙烯酸酯、羥乙基纖維素、碳納米管纖維混合加入到分散機中,加熱至110℃,攪拌分散30min,然后再加入納米羥基磷灰石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、三聚氰胺、改性鎂鋁水滑石、石墨烯,將溫度調整至120℃,攪拌分散20min,然后將溫度降低至50℃,依次加入氨基樹脂、環氧乳液、殼聚糖微膠囊、填料、消泡劑、分散劑、成膜助劑、去離子水混合120min,得到防腐蝕、防火型鋼結構專用涂料。
對比例1
對比例1同實施例5,不同點在于,不包括聚氨酯樹脂。
對比例2
對比例2同實施例5,不同點在于,不包括超支化聚丙烯酸酯。
對比例3
對比例3同實施例5,不同點在于,不包括殼聚糖微膠囊。
對比例4
對比例4同實施例5,不同點在于,不包括改性鎂鋁水滑石。
對比例5
對比例5同實施例5,不同點在于,不包括石墨烯。
對比例6
對比例6同實施例5,不同點在于,不包括碳納米管纖維。
將實施例以及對比例的涂料涂覆在鋼結構表面,進行性能測試。
性能測試:
1、防火性能,測試耐火極限時間,采用gb14907-94方法測試得到;
2、粘結強度,采用gb9153-88方法測試得到;
3、附著力,采用gb1720-79方法測試得到;
4、耐腐蝕性能,采用gb1763-79測試得到。
表1性能測試結果
本發明不局限在本申請中描述的特定實施方式,用作本發明的單獨的方面的單一說明。本領域技術人員將理解,可以不脫離本申請的精神和范圍的情況下進行各種修改和改動。根據以上描述,除了本文中列舉的以外,本公開的范圍內的功能上等同的用途對于本領域的本領域技術人員而言是明顯的。這樣的改動和修改意欲落在所附權利要求的范圍內。本公開僅受所附權利要求以及與這樣的權利要求的的范圍所等同的全部范圍限制。應當理解,本公開不局限于特定的方法、試劑、組合物和生物系統,當然,所述方法、試劑、組合物和生物系統可以變化。還可理解,本文中使用的術語僅用于描述特定的實施方式,不用來是限制性的。本文所參考的或引用的所有專利、專利申請、在先申請和出版物通過引用而全文并入本文,使得它們不與本說明書的明確教導相矛盾。在權利要求范圍內提出其他的實施方式。