一種船舶用耐高溫防護涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種涂料，尤其是一種船舶用耐高溫防護涂料。
【背景技術】
[0002]船舶是水上運輸和工程作業的主要工具，其種類繁多、數目龐大。從功能上講，船舶大致分為客船、貨船、油船、汽車運輸船、集裝箱運輸船、冷藏船、軍艦、工作船等。隨著現代工業的高速發展，船舶的現代化、高速化、高效率及環保化愈來愈受到人們的廣泛關注，而船舶涂料也在不斷進行更新換代和研究開發。
[0003]船舶上存在大量的高溫部件，尤其是動力系統中的相關部件，長期處于高溫、高腐蝕性海洋大氣環境中，一旦發生腐蝕破壞，危及動力系統的安全，會對船舶的安全造成嚴重威脅。
[0004]海洋大氣環境的特點是濕度高、NaCl鹽份高。在此環境中工作的高溫部件材料受到氧氣、NaCl鹽和水蒸汽的共同作用而加劇腐蝕。研究表明，在高溫環境中，水蒸氣和/或鹽明顯加速了金屬材料的腐蝕，加劇對船舶的安全威脅。
[0005]因此，有必要開發出一種船舶用耐高溫防護涂料。
【發明內容】
[0006]發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種船舶用耐高溫防護涂料。
[0007]技術方案:為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案。
[0008]—種船舶用耐高溫防護涂料，按重量份配比包括如下組分:
氟硅樹脂:20-30份；
納米二氧化鈦:2-3份；
納米氧化鋁:2-3份；
氟硅丙乳液:20-30份；
環氧樹脂:10-12份；
羥基碳納米管:1.5-2.5份；
碳化硅:1.5-2.5份；
丙二醇:2-3份；
聚醚醚酮纖維:1-2份；
聚丙稀酰胺:I.2-1.6份；
水:10-15 份；
乙醇:20-25份；
分散劑:0.5-1份；
消泡劑:0.5-1份；
流平劑:0.5-1份； 固化劑:0.5-1份；
增塑劑:0.5-1份；
增稠劑:0.5-1份；
偶聯劑:0.5-1份。
[0009]所述氟硅丙乳液由以下方法制備:
a)將正硅酸乙酯、無水乙醇以及水按照摩爾比為1:6:4的比例在45-55°C下混合均勻，加入氨水調節混合溶液體系的PH值為7.5-8.5，保溫攪拌反應12小時，得到二氧化硅醇溶膠，然后向反應體系中加入丫甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(即KH-570)，所述丫甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與正硅酸乙酯的摩爾比為1:1，保溫反應0.5-1小時，得到改性二氧化硅溶膠；
b)將制得的改性二氧化硅溶膠與全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸羥乙酯混合均勻，其中改性二氧化硅溶膠:全氟烷基乙基丙烯酸酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸丁酯:甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨:丙烯酸羥乙酯的質量比為20:56:60:30:40:1，得到混合溶液，然后加入AIBN(偶氮二異丁腈)，升溫至80°C，保溫攪拌反應2-4小時，接著加入熱水保溫反應I小時，然后加入0.1 mol /L過硫酸鉀水溶液，保溫反應2小時，最后冷卻至室溫即可得到所述氟硅丙乳液。
[0010]所述AIBN的加入量為改性二氧化硅溶膠與全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸羥乙酯總重量的0.5%;所述熱水的溫度為80°C，熱水的加入量為改性二氧化硅溶膠與全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸羥乙酯總重量的0.5倍;所述過硫酸鉀水溶液的加入量為改性二氧化硅溶膠與全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸羥乙酯總重量的3-5%。
[0011]所述環氧樹脂為水性環氧樹脂，例如湛新樹脂(上海)有限公司生產的水性環氧樹月旨EP385或EP401。
[0012]所述分散劑為分散劑BYK191 (畢克化學)；所述消泡劑為消泡劑BYK-012或BYK-015(畢克化學)；所述流平劑為流平劑LA50(美國0MG);所述固化劑為Anquamine 701水性固化劑(空氣產品)。
[0013]所述增塑劑為環氧大豆油。
[0014]所述增稠劑為甲基羥乙基纖維素。
[0015]所述偶聯劑為乙烯基三過氧化叔丁基硅烷。
[0016]所述耐高溫防護涂料的制備方法具體如下:
按照重量配比稱取所需原料，在水和乙醇組成的混合溶液中，將剩余組分原料分散于水和乙醇的混合溶液中，室溫攪拌2-3小時，使各組分攪拌混合均勻即可制得所述耐高溫防護涂料。
[0017]有益效果:與現有技術相比，本發明具有如下顯著性有益效果:
本發明的涂料具有高度的耐高溫性能，可耐600-700°C的高溫，在高溫下涂層的組織結構穩定，不易發生相變退化，不生成有害相，涂層與基體結合良好，在高溫下不發生開裂，涂層保持完整；同時具有優越的防腐蝕作用，將涂層在50°C浸泡于鹽度為4%的鹽水和鹽霧中25d后，涂層的硬度和附著力基本不變，仍然保持良好的性能，適用于船舶耐高溫防護;涂層對對可見-近紅外光的反射率超過86%，具有良好的耐候性，并且涂層在經過60 °C的RH96%耐濕熱測試720 h后和360 h紫外老化后，其對可見-近紅外光的反射率基本不變;表面抗拉強度/MPa高于50，具有優良的磨損及耐撞擊性;并且本發明的涂料，其制備方法簡單、容易操作、條件溫和，更適用于工業化生產，具有推廣價值。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明技術方案做進一步詳細、完整地說明。
[0019]實施例1
一種船舶用耐高溫防護涂料，按重量份配比包括如下組分:
氟硅樹脂:20份；
納米二氧化鈦:2份；
納米氧化鋁:2份；
氟硅丙乳液:20份；
環氧樹脂:10份；
輕基碳納米管:1.5份；
碳化娃:1.5份；
丙二醇:2份；
聚醚醚酮纖維:I份；
聚丙烯酰胺:1.2份；
水:10份；
乙醇:20份；
分散劑BYK191:0.5份；
消泡劑BYK-012:0.5份；
流平劑LA50:0.5份；
固化劑Anquamine 701:0.5份；
增塑劑:環氧大豆油:0.5份；
增稠劑:甲基羥乙基纖維素:0.5份；
偶聯劑:乙稀基二過氧化叔丁基娃燒:0.5份。
[0020]實施例2
一種船舶用耐高溫防護涂料，按重量份配比包括如下組分:
氟硅樹脂:25份；
納米二氧化鈦:2.5份；
納米氧化鋁:2.5份；
氟硅丙乳液:25份；
環氧樹脂:11份；
羥基碳納米管:2份；
碳化娃:2份；
丙二醇:2.5份；
聚醚醚酮纖維:1.5份； 聚丙烯酰胺:1.4份；
水:13份；
乙醇:23份；
分散劑BYK191:0.8份；
消泡劑BYK-015:0.8份；
流平劑LA50:0.8份；
固化劑Anquamine 701:0.8份；
增塑劑:環氧大豆油:0.8份；
增稠劑:甲基羥乙基纖維素:0.8份；
偶聯劑:乙稀基二過氧化叔丁基娃燒:0.8份。
[0021]實施例3
一種船舶用耐高溫防護涂料，按重量份配比包括如下組分:
氟硅樹脂:30份；
納米二氧化鈦:3份；
納米氧化鋁:3份；
氟硅丙乳液:30份；
環氧樹脂:12份；
羥基碳納米管:2.5份；
碳化硅:2.5份；
丙二醇:3份；
聚醚醚酮纖維:2份；
聚丙烯酰胺:1.6份；
水:15份；
乙醇:25份；
分散劑BYK191:1份