一種含柔性高分子分散劑的陶瓷防腐耐磨涂料及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于涂料領域，具體涉及一種含柔性高分子分散劑的陶瓷防腐耐磨雙組分 環氧樹脂涂料，特別涉及一種應用于石油管線、船舶甲板，需要防腐耐磨領域的涂料。
【背景技術】
[0002] 涂料是重要的金屬防護措施。一般的涂料由樹脂，填料，助劑，溶劑組成。特殊涂 料，可無溶劑而成為粉末涂料。但無論哪種類型的涂料，決定涂層最重要性能的是樹脂與填 料。這就意味著改變樹脂與填料就可以改變涂層的性能。
[0003] 隨著使用環境的變化，對涂層性能有了更多的要求，不僅要求涂層對金屬有一般 的防腐保護作用，還要求一些特殊的功能。例如：耐磨性等，以滿足一些場合的特殊要求。 例如，輸運含有微細沙的管線，船舶甲板，研磨機械等方面的涂料。
[0004] 在磨耗、腐蝕的環境下，涂層受到摩擦產生的應力以及腐蝕的作用。不僅涂層因磨 耗而失效，同時因應力得不到及時的釋放，加速涂層老化，縮短了涂層對金屬保護的時間， 增加了維修費用，進而造成設備因腐蝕而發生更大的危害。
[0005] 為滿足涂層在磨耗與腐蝕環境中的使用，從涂層的組成分析，需要改變樹脂或填 料，或同時改變樹脂與填料以適應其在磨耗與腐蝕的環境中的使用。
[0006] 在已使用的涂料中，環氧樹脂是最重要的防腐涂料。環氧樹脂包括雙酚A環氧樹 月旨，雙酚F環氧樹脂以及酚醛環氧樹脂等。
[0007] 酚醛環氧樹脂具有硬度高，耐高溫以及耐酸堿，耐磨的優點。
[0008] 雙酚A環氧樹脂具有粘度小，釋放應力等特點。
[0009] 雙酚F環氧樹脂柔韌性好，粘度低，對外界的應力反應快。
[0010] 采用不同環氧樹脂混合固然是一種釋放應力的辦法，但是使用和控制都不是很方 便。
[0011] 橡膠由于具有彈性，能較好的適應外界環境應力的變化。但是橡膠與環氧樹脂的 相容性使其在固化過程中容易分層。
[0012] 應力是在外力或涂層固化中產生的，產生應力的涂層如果不能得到及時有效的釋 放，殘留在涂層中，將會加速涂層的失效。有眾多的實驗數據表明：應力也與分散劑結構，種 類及鏈長度有密切的關系。
[0013] 在涂料的磨蝕的過程中，涂層中的填料會極大的影響涂層的耐磨性。尤其是不同 填料的組合與搭配的協同作用結果會影響涂層的磨耗。在已有的專利和文獻中，對采用涂 層提高耐磨蝕性有過報道。例如，專利CN104130662A。但這些僅考慮了其填充性，而忽略了 填料與樹脂之間的作用。
[0014] 同時，樹脂本身的硬度和彈性也會影響耐磨耗性。一般來說，涂層硬度越高，耐磨 耗性越好；彈性越大，耐磨耗性越好。依據這樣的基本認識，人們力圖在設計耐磨與耐腐蝕 涂層。
[0015] 在以往的耐磨涂料中，人們往往注意到涂層的柔韌性，大多選擇聚氨酯涂層。但是 在防腐性能方面，與環氧樹脂相比，聚氨酯涂料還存在一定的差距，將環氧樹脂設計成一種 耐磨防腐的涂料是需要解決的重要問題。
【發明內容】
[0016] 本發明的目的是為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種含柔性高分子分散 劑的陶瓷防腐耐磨涂料及制備方法。
[0017] 為實現上述目的，本發明采用高分子柔性分散劑的方法，提高磨耗。同時，利用陶 瓷粉增強防腐和耐磨性能，并結合施工性能，充分考慮涂層與基材作用，陶瓷顆粒與樹脂作 用，設計研究了一種含柔性高分子分散劑的陶瓷防腐耐磨涂料的組合物。
[0018] 本發明實現目的所采用的技術方案是：
[0019] -種含柔性高分子分散劑的陶瓷防腐耐磨涂料，由A組分和B組分按質量比A: B= (5-10) :1組成，其中A組分按質量百分比由環氧樹脂為30-50%，陶瓷粉混合物為 25-48 %，混合溶劑為20-35 %，混合助劑為1-5 %，高分子分散劑為1-5 %組成；B組分為含 氮有機物的混合物，按質量百分比由異佛爾酮胺：三乙烯二胺：對甲基苯酚=2 :8 :1組成。
[0020] 所述的環氧樹脂為酚醛環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂或雙酚F環氧樹脂，其中酚醛環 氧樹脂的分子量為500-10000,雙酸A環氧樹脂的分子量為1000-5000,雙酸F環氧樹脂的 分子量為2000-5000。
[0021] 所述的陶瓷粉混合物由A1203、A1N和SiC組成，其混合質量比為A1203:A1N:SiC= 10:2:3〇
[0022] 所述的混合溶劑由環己酮、二甲苯、丁醇和乙二醇丁醚組成，其混合質量比為環己 酮：二甲苯：丁醇：乙二醇丁醚=10 :4 :1 :0. 2。
[0023] 所述的混合助劑由辛醇、油酸和二乙二醇丁醚醋酸酯組成，其混合質量比為辛醇： 油酸：二乙二醇丁醚醋酸酯=10 :1 :〇. 3。
[0024] 所述的高分子分散劑是指通過陰離子聚合得到的分散劑，其分子結構為：
[0025]
[0026] 其中η為10-20，R為烷基，碳原子數為1-5。其反應溫度為100°C，反應時間為4h。
[0027] 為實現上述目的，本發明所采用的另一技術方案是：
[0028] -種含柔性高分子分散劑的陶瓷防腐耐磨涂料的制備方法，包括如下步驟：
[0029] 1、將A組分中的混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑按質量比分別進行配比和混 合均勻；
[0030] 2、在50°C的溫度和1000r/min的轉速下，將陶瓷粉混合物放在三輥研磨機上研磨 至粒徑為0. 1-5μm;
[0031] 3、將A組分中的環氧樹脂，混合溶劑，陶瓷粉混合物，混合助劑，高分子分散劑按 質量百分比例混合后，過濾并包裝；
[0032] 4、將B組分中各物質按照質量比混合后，包裝；
[0033] 5、將A組分和B組分按照質量比混合后，包裝。
[0034] 本發明與現有技術相比，所具有的特點和有益效果主要是：
[0035] 1、采用高分子柔性分散劑減小或消除涂層中的應力，提高耐磨性能。
[0036] 2、采用混合陶瓷粉，結合施工性能，充分考慮陶瓷顆粒與樹脂作用，增強防腐和耐 磨性能。
[0037] 3、本發明的涂層的鹽霧時間可達到6000h，磨耗可達到lg/lOOOr。與現有技術相 比，有所提尚。
【具體實施方式】
[0038] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發 明，而不用于限制發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術 人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本發明所依附權利要求書所 限定的范圍。
[0039] 實施例1
[0040] 一、組合物的配方
[0041] 1、分別按照混合質量比配制混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑；
[0042] 2、按質量百分比配制組合物A組分含量：
[0043] 環氧樹脂 50%， 混合溶劑 20%， 陶瓷粉混合物 25%, 混合助劑 2%， 高分子分散劑 3%;
[0044] 3、按混合質量比配制組合物B組分含量：異佛爾酮胺：三乙烯二胺：對甲基苯酚= 2 ：8 ：1 ；
[0045] 4、按質量比配制組合物含量：A:B= 10 :1。
[0046] 二、制備方法
[0047] 按配比將A組分中的混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑分別進行混合以備用； 在50°C的溫度和1000r/min的轉速下，將陶瓷粉混合物在三輥研磨機上研磨至粒徑為 0. 1-5μm;將A組分中的環氧樹脂，混合溶劑，陶瓷粉混合物，混合助劑，高分子分散劑按照 比例混合后，過濾并包裝以備用；將B組分中各物質按照比例混合后，包裝以備用；將配備 好的A和B組分按照比例混合后，包裝。
[0048] 三、有益效果
[0049] 本實施例所得組合物，通過鹽霧試驗檢測其鹽霧時間為4500h，磨耗為5g/1000r。
[0050] 實施例2
[0051] -、組合物的配方
[0052] 1、分別按照混合質量比配制混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑；
[0053] 2、按質量百分比配制組合物A組分含量：
[0054] 環氧樹脂 30%， 裩合溶劑 20%， 陶瓷粉混合物 48%， 混合助劑 1%， 高分子分散劑 1%;
[0055] 3、按混合質量比配制組合物B組分含量：異佛爾酮胺：三乙烯二胺：對甲基苯酚= 2 ：8 ：1 ；
[0056] 4、按質量比配制組合物含量：A:B= 5 :1。
[0057] 二、制備方法同實施例1
[0058] 三、有益效果
[0059] 本實施例所得組合物，通過鹽霧試驗檢測其鹽霧時間為6000h，磨耗為lg/1000r。
[0060] 實施例3
[0061] -、組合物的配方
[0062] 1、分別按照混合質量比配制混合溶劑、陶瓷粉混合物和混合助劑；
[0063] 2、按質量百分比配制組合物A組分含量：
[0064] 環氧樹脂 40%， 混合溶劑 28%, 陶瓷粉混合物 28%， 混合助劑 2%，
[0065] 高分子分散劑 2%;
[0066] 3、按混合質量比配制組合物B組分含量：異佛爾酮胺：三乙烯二胺：對甲基苯酚= 2 ：8 ：1 ；
[0067] 4、按質量比配制組合物含量：A:B=6 :1。
[0068] 二、制備方法同實施例1
[0069] 三、有益效果
[0070] 本實施例所得組合物，通過鹽霧試驗檢測其鹽霧時間為4580h，磨耗為 4.8g/1000r〇
[0071] 實施例4<