本發(fā)明涉及一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，屬于涂料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門、各行業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活和社會環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。因此，研究金屬防腐涂料已經(jīng)成為一個重要課題。傳統(tǒng)的防腐涂料為含有重金屬的防腐涂料和富鋅防腐涂料，其中，含鉻、鉛、鉬化合物的重金屬防腐有機涂料雖然相對有效，但在使用過程中會釋放出大量的鉻、鉛、鉬有毒有害重金屬離子，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，尤其是其抗劃傷能力比較差，一旦涂層稍微劃傷，防腐效果大大下降。近年來，不含有重金屬和鋅粉的綠色環(huán)保的聚苯胺防腐涂料受到了了人們的普遍關(guān)注，并逐步成為防腐領(lǐng)域的發(fā)展方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，通過改進(jìn)原料組分，提高涂料的防腐防污、性能，以滿足使用要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，由以下質(zhì)量份的原料制得：

水性聚氨酯乳液32-55份；環(huán)氧樹脂28-43份；改性納米二氧化鈦8-15份、氟聚合物11-19份、顏料7-14份、催化劑三乙胺0.3-0.8份、助劑12-17份；

所述的防腐涂料由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、改性納米二氧化鈦的制備

準(zhǔn)確稱取13份干燥后的納米二氧化鈦，加入150份無水乙醇，充分?jǐn)嚢璨⒊曊袷帲缶徛尤?份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加熱至70℃，恒溫回流2小時，抽濾，用無水乙醇洗滌三次、烘干得到表面改性后的納米二氧化鈦；

步驟二、氟聚合物的制備：

稱取6份甲基丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反應(yīng)器中，加入80mL甲苯溶劑，超聲分散30min后，機械攪拌并加熱至70℃；加入0.2份引發(fā)劑過氧化苯甲酰，反應(yīng)3小時；反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用甲醇沉淀后抽濾、晾干后，分別用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；

步驟三、氟納米復(fù)合改性防腐涂料的復(fù)合

將環(huán)氧樹脂、改性納米二氧化鈦、氟聚合物、三乙胺加入攪拌釜中，50℃反應(yīng)2小時；降溫至室溫后，加入水性聚氨酯乳液、顏料及助劑，攪拌均勻，即得所述的氟納米復(fù)合改性防腐涂料。

所述的環(huán)氧樹脂選自E-06、E-12、E-13、E-16、E-20、E-35中的一種。

所述的顏料為酞菁顏料、鈦白粉、炭黑、群青顏料、鈦黃顏料中的一種或多種。

所述的助劑包括填充劑、增強劑、成膜助劑、分散劑、增稠劑。

所述的填充劑為滑石粉，碳酸鈣，高嶺土，硫酸鋇，硅酸鎂，硅酸鋁中的一種或者多種的組合。

所述的增強劑為橡膠纖維、聚酰胺纖維、聚酰亞胺、聚氯乙烯纖維、聚乙烯纖維中的一種或者多種的組合。

所述成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一種或者多種的組合。

所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或者多種的組合。

所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素中的一種或者多種。

本發(fā)明氟納米復(fù)合改性防腐涂料中的環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，對眾多底材具有極佳的附著力，能與多種固化劑固化，涂膜的致密性好，剛性強、耐熱耐磨性好；但環(huán)氧樹脂固化物脆性高，抗沖擊性能差，粘結(jié)性低；添加水性聚氨酯，聚氨酯鏈段和環(huán)氧樹脂鏈段之間相互貫穿，形成了互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，兩個聚合物網(wǎng)絡(luò)有一種相互協(xié)同的作用，提高了涂料的性能，抗沖擊強度得到很大的提高，柔韌性加大，粘結(jié)性有所升高，改善了環(huán)氧樹脂中因環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在造成的脆性大，易發(fā)生脆性斷裂，粘結(jié)性低的特點。納米二氧化鈦起到了彌散樹脂的作用，提高了環(huán)氧樹脂、聚氨酯的耐溫特性；同時由于納米顆粒對裂紋擴展有釘扎作用，從而提高了環(huán)氧樹脂、聚氨酯的韌性。氟樹脂、磷酸酯、二氧化鈦具有優(yōu)異的抗菌防腐性，表面耐污性高、耐候性好，提高了涂料的防腐性能。此外，通過納米二氧化鈦改善載體的體積填充致密度，減少了毛細(xì)管作用，屏蔽致密程度大大增加，納米材料的細(xì)微顆?？梢猿涮钔磕そY(jié)構(gòu)，增加涂膜致密度，降低涂膜的可滲透性，有效地阻隔水、氧氣等對金屬基材的腐蝕，從而有效提高涂料的防腐蝕性能。

具體實施方式

下列實施方案，僅是舉例說明，不是僅有的，所以，一切在本發(fā)明范圍內(nèi)或是作與本發(fā)明相似的改變均包含于本發(fā)明之內(nèi)。各原料組份以質(zhì)量份計。

本發(fā)明公開了一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，由以下質(zhì)量份的原料制得：

水性聚氨酯乳液32-55份；環(huán)氧樹脂28-43份；改性納米二氧化鈦8-15份、氟聚合物11-19份、顏料7-14份、催化劑三乙胺0.3-0.8份、助劑12-17份；

所述的氟納米復(fù)合改性防腐涂料由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、改性納米二氧化鈦的制備

準(zhǔn)確稱取13份干燥后的納米二氧化鈦，加入150份無水乙醇，充分?jǐn)嚢璨⒊曊袷?，而后緩慢加?份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加熱至70℃，恒溫回流2小時，抽濾，用無水乙醇洗滌三次、烘干得到表面改性后的納米二氧化鈦；

步驟二、氟聚合物的制備：

稱取6份甲基丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反應(yīng)器中，加入80mL甲苯溶劑，超聲分散30min后，機械攪拌并加熱至70℃；加入0.2份引發(fā)劑過氧化苯甲酰，反應(yīng)3小時；反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用甲醇沉淀后抽濾、晾干后，分別用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；

步驟三、氟納米復(fù)合改性防腐涂料的復(fù)合

將環(huán)氧樹脂、改性納米二氧化鈦、氟聚合物、三乙胺加入攪拌釜中，50℃反應(yīng)2小時；降溫至室溫后，加入水性聚氨酯乳液、顏料及助劑，攪拌均勻，即得所述的防腐涂料。

環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基、氟聚合物中的甲氧基在催化劑的作用下，與改性納米二氧化鈦表面的Si-OH、胺基反應(yīng)，形成納米雜化環(huán)氧樹脂、氟聚合物。

所述的水性聚氨酯乳液不是特別選擇的，本領(lǐng)域常規(guī)、適用的水性聚氨酯即可。

所述的環(huán)氧樹脂選自E-06、E-12、E-13、E-16、E-20、E-35中的一種。

所述的顏料為酞菁顏料、鈦白粉、炭黑、群青顏料、鈦黃顏料中的一種或多種。

所述的助劑為涂料領(lǐng)域所常用，并無特別要求，包括填充劑、增強劑、成膜助劑、分散劑、增稠劑。

所述的填充劑為滑石粉，碳酸鈣，高嶺土，硫酸鋇，硅酸鎂，硅酸鋁中的一種或者多種的組合。

所述的增強劑為橡膠纖維、聚酰胺纖維、聚酰亞胺、聚氯乙烯纖維、聚乙烯纖維中的一種或者多種的組合。

所述成膜助劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇中的一種或者多種的組合。

所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或者多種的組合。

所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素中的一種或者多種。

實施例1：

一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，由以下質(zhì)量份的原料制得：

水性聚氨酯乳液32份；環(huán)氧樹脂28份；改性納米二氧化鈦8份、氟聚合物11份、顏料7份、催化劑三乙胺0.3份、助劑12份。其中，填充劑為高嶺土、增強劑為聚酰胺纖維、成膜助劑為乙二醇乙醚、分散劑為三聚磷酸鈉、增稠劑為羥甲基纖維素、環(huán)氧樹脂為E-06、顏料為酞菁顏料。

實施例2：

一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，由以下質(zhì)量份的原料制得：

水性聚氨酯乳液45份；環(huán)氧樹脂36份；改性納米二氧化鈦12份、氟聚合物14份、顏料11份、催化劑三乙胺0.5份、助劑14份。其中，填充劑為硫酸鋇、增強劑為聚氯乙烯纖維、成膜助劑為乙二醇丁醚、分散劑為四聚磷酸鈉、增稠劑為聚丙烯酸鈉、環(huán)氧樹脂為E-12、顏料為鈦白粉、群青顏料。

實施例3：

一種氟納米復(fù)合改性防腐涂料，由以下質(zhì)量份的原料制得：

水性聚氨酯乳液55份；環(huán)氧樹脂43份；改性納米二氧化鈦15份、氟聚合物19份、顏料14份、催化劑三乙胺0.8份、助劑17份。其中，填充劑為硅酸鎂、增強劑為聚乙烯纖維、成膜助劑為丙二醇、分散劑為六偏磷酸鈉、增稠劑為聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂為E-13、顏料為群青顏料。

實施例4；

實施例1-3中的防腐涂料由如下方法制備：

步驟一、改性納米二氧化鈦的制備

準(zhǔn)確稱取13份干燥后的納米二氧化鈦，加入150份無水乙醇，充分?jǐn)嚢璨⒊曊袷?，而后緩慢加?份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加熱至70℃，恒溫回流2小時，抽濾，用無水乙醇洗滌三次、烘干得到表面改性后的納米二氧化鈦；

步驟二、氟聚合物的制備：

稱取6份甲基丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、4份乙烯基三甲氧基硅烷和8份丙烯酸六氟丁酯于反應(yīng)器中，加入80mL甲苯溶劑，超聲分散30min后，機械攪拌并加熱至70℃；加入0.2份引發(fā)劑過氧化苯甲酰，反應(yīng)3小時；反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用甲醇沉淀后抽濾、晾干后，分別用丙酮和甲苯各抽提12h，真空干燥后得到氟聚合物；

步驟三、氟納米復(fù)合改性防腐涂料的復(fù)合

將配方量的環(huán)氧樹脂、改性納米二氧化鈦、氟聚合物、三乙胺加入攪拌釜中，50℃反應(yīng)2小時；降溫至室溫后，加入水性聚氨酯乳液、顏料及助劑，攪拌均勻，即得所述的氟納米復(fù)合改性防腐涂料。