本(ben)發明涉(she)及(ji)重防(fang)腐(fu)涂(tu)料，具體(ti)涉(she)及(ji)一種耐酸堿耐溫重防(fang)腐(fu)涂(tu)料及(ji)其制備方法。

背景技術：

1、腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕是(shi)金屬、混凝土、木材等(deng)基材在物理作(zuo)用，化學作(zuo)用亦或是(shi)電化學的作(zuo)用下，損壞破損的過(guo)程。每年，由于(yu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕造成的經濟損失巨大(da)，且對其在日(ri)后(hou)的使(shi)用埋下了安全隱(yin)患。因此，防(fang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)研究已經越來越多(duo)的受到了人們的重視。眾(zhong)多(duo)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)手(shou)段(duan)中(zhong)，防(fang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)涂(tu)料(liao)是(shi)一種公認的最(zui)經濟方便且最(zui)安全的方法。

2、隨著(zhu)大眾對環境保護的(de)要求越來越迫切和嚴(yan)格，開發(fa)出低(di)耗(hao)能、低(di)污染(ran)、高性能的(de)重防腐涂料(liao)已成(cheng)為了當(dang)前(qian)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)點之一。

3、重防腐涂(tu)料的(de)(de)概念起源于(yu)60年(nian)代(dai)的(de)(de)日(ri)本(ben)，是指應用(yong)于(yu)嚴酷(ku)(ku)腐蝕環(huan)(huan)境(jing)領域，具有長(chang)效壽命(ming)的(de)(de)涂(tu)料。所(suo)謂嚴酷(ku)(ku)的(de)(de)腐蝕環(huan)(huan)境(jing)是指高(gao)腐蝕性的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)，根(gen)據(ju)iso12944-2的(de)(de)定(ding)(ding)義，是指大氣環(huan)(huan)境(jing)為c4(高(gao))，c5-i(很高(gao)工業(ye))、c5-m(很高(gao)海洋)和(he)浸于(yu)海水或含鹽分(fen)的(de)(de)水中im2的(de)(de)腐蝕環(huan)(huan)境(jing)。所(suo)謂長(chang)效壽命(ming)沒有確切的(de)(de)定(ding)(ding)義，一般認為要(yao)大于(yu)5年(nian)以上的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)，即iso12944-5規(gui)定(ding)(ding)的(de)(de)中等(deng)或高(gao)等(deng)的(de)(de)涂(tu)膜使用(yong)壽命(ming)。

4、目前現有的(de)(de)重防腐涂料(liao)具有以(yi)下(xia)的(de)(de)一(yi)(yi)些特(te)點(dian)：高(gao)厚膜、良(liang)好(hao)的(de)(de)表面處理(li)性(xing)(xing)能、新型樹脂及(ji)顏填料(liao)的(de)(de)應用等。其中，氟碳樹脂是一(yi)(yi)種可常溫固(gu)化的(de)(de)氟乙烯(xi)(xi)-烷基乙烯(xi)(xi)基醚/酯(zhi)交替共聚(ju)物(wu)，通過引入不同(tong)(tong)的(de)(de)烷基乙烯(xi)(xi)基醚/酯(zhi)賦(fu)予了樹脂水溶性(xing)(xing)、良(liang)好(hao)的(de)(de)粘附力(li)、與(yu)填料(liao)的(de)(de)相容性(xing)(xing)等性(xing)(xing)能，同(tong)(tong)時氟乙烯(xi)(xi)單體(ti)能夠很好(hao)地(di)保護主鏈，使樹脂具有優異的(de)(de)抗老化性(xing)(xing)、耐候性(xing)(xing)和(he)化學穩定性(xing)(xing)，是一(yi)(yi)種潛(qian)力(li)巨大，前景廣(guang)闊的(de)(de)涂料(liao)樹脂基體(ti)。

5、氟碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)具有耐(nai)化學腐(fu)蝕(shi)性強、介(jie)電常(chang)數(shu)低、常(chang)溫固化性好(hao)等突出特點。然而，現有技(ji)術中(zhong)的(de)氟碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)耐(nai)溫仍(reng)有待(dai)提升，并且氟碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)易受沖蝕(shi)和磨粒磨損，由(you)于(yu)塑性變形和裂紋萌生而導致其耐(nai)酸堿性和耐(nai)鹽霧能(neng)力不足，使氟碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)重防腐(fu)涂料在復(fu)雜(za)環境(jing)中(zhong)的(de)使用壽命較短。

6、因(yin)此，目前亟(ji)需一種通過對(dui)氟碳樹脂改性以及復合其他(ta)成分，進而具有優異耐(nai)溫、耐(nai)酸堿能力(li)的重(zhong)防腐涂料。

技術實現思路

1、發明目的：針對現(xian)有技術的缺陷，本(ben)發明的目的在(zai)于(yu)提供(gong)一(yi)種通過對氟碳樹脂改性(xing)以及(ji)(ji)復合改性(xing)二氧(yang)化硅，進(jin)而(er)具有優異(yi)耐(nai)(nai)酸堿(jian)和耐(nai)(nai)溫能力的重防腐(fu)涂料及(ji)(ji)其制備(bei)方法(fa)。

2、技術方案：

3、一種(zhong)耐(nai)酸(suan)堿耐(nai)溫重防(fang)腐涂料(liao)，包含(han)改性環氧樹脂、溶(rong)劑型改性氟碳(tan)樹脂、改性二氧化硅、固(gu)化劑和丙二醇甲醚醋酸(suan)酯；

4、所述溶劑型(xing)改(gai)性氟碳樹脂通過(丙烯酰氧基(ji)甲基(ji))苯基(ji)乙(yi)基(ji)三甲氧基(ji)硅(gui)烷對氟碳樹脂改(gai)性制得；

5、所述(shu)改性二(er)氧(yang)化硅(gui)通(tong)過硅(gui)烷偶聯劑(ji)對二(er)氧(yang)化硅(gui)改性制(zhi)得。

6、本發明中溶(rong)劑型改性氟碳(tan)(tan)樹(shu)(shu)脂通(tong)過(丙烯酰氧基(ji)甲(jia)(jia)基(ji))苯基(ji)乙基(ji)三(san)甲(jia)(jia)氧基(ji)硅(gui)烷(wan)對氟碳(tan)(tan)樹(shu)(shu)脂改性制得，通(tong)過催化水解產生的硅(gui)氫基(ji)團與氟碳(tan)(tan)樹(shu)(shu)脂中的羧基(ji)發生反(fan)應(ying)，進而成功(gong)在氟碳(tan)(tan)樹(shu)(shu)脂中接(jie)枝硅(gui)烷(wan)結(jie)構和苯環結(jie)構。

7、進一步地，所述溶(rong)劑(ji)型改(gai)性氟(fu)碳(tan)樹(shu)脂通過以(yi)下(xia)步驟制(zhi)備：在反應(ying)(ying)器中(zhong)，加入(ru)(丙烯(xi)酰(xian)氧基甲基)苯(ben)基乙基三(san)甲氧基硅烷(wan)、氟(fu)碳(tan)樹(shu)脂、去(qu)離子(zi)水和有機溶(rong)劑(ji)，加熱至70-90℃攪拌均勻(yun)后(hou)加入(ru)引發劑(ji)，反應(ying)(ying)6-8小時后(hou)冷卻制(zhi)得所述溶(rong)劑(ji)型改(gai)性氟(fu)碳(tan)樹(shu)脂。

8、本發明中的(de)溶劑型(xing)改性(xing)氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)，一(yi)方面(mian)，在(zai)氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)中接枝具有優異穩(wen)定性(xing)的(de)硅(gui)烷結(jie)構(gou)，可(ke)以(yi)顯著提高氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)耐溫能力(li)，并(bing)且硅(gui)烷結(jie)構(gou)可(ke)以(yi)提高氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)分散性(xing)，使其(qi)與其(qi)他成分之間分散均勻，提高涂(tu)料(liao)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)能；另一(yi)方面(mian)，具有優異穩(wen)定性(xing)和(he)較大空間位阻的(de)苯(ben)環結(jie)構(gou)，可(ke)以(yi)進一(yi)步提高氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)耐溫、耐酸堿和(he)耐鹽霧的(de)能力(li)，同時可(ke)以(yi)進一(yi)步提高氟(fu)碳(tan)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)分散性(xing)，提高涂(tu)料(liao)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)能。

9、進一步(bu)地(di)，所述(shu)(丙烯酰氧基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji))苯基(ji)(ji)乙(yi)基(ji)(ji)三甲(jia)氧基(ji)(ji)硅烷與氟(fu)碳(tan)樹脂的(de)質量比為1：4-6；所述(shu)引發劑選(xuan)自二(er)月桂酸(suan)二(er)丁基(ji)(ji)錫或(huo)二(er)乙(yi)酸(suan)二(er)丁基(ji)(ji)錫中的(de)一種。

10、進一步地(di)，所(suo)述(shu)改性二氧化硅通過以下(xia)步驟制(zhi)(zhi)備：在(zai)反(fan)應器中(zhong)，加入有機溶劑和二氧化硅，超聲分散后加入硅烷偶聯劑，加熱至80-90℃，在(zai)密閉條件下(xia)恒溫反(fan)應8-12小時(shi)后冷卻、離(li)心(xin)、提純、干燥后制(zhi)(zhi)得所(suo)述(shu)改性二氧化硅。

11、本發明(ming)中(zhong)改性(xing)(xing)二氧(yang)化硅(gui)(gui)通(tong)過(guo)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯劑(ji)對二氧(yang)化硅(gui)(gui)進(jin)行改性(xing)(xing)制得，經過(guo)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯劑(ji)修飾后的二氧(yang)化硅(gui)(gui)，在涂料中(zhong)可(ke)以(yi)與氟碳樹(shu)脂(zhi)通(tong)過(guo)化學鍵的形式進(jin)行結合(he)，基(ji)于二氧(yang)化硅(gui)(gui)優異的穩定性(xing)(xing)，可(ke)以(yi)提高涂料的防腐能力，并(bing)且可(ke)以(yi)在形成的涂層表面形成緊致密(mi)集的網絡結構(gou)，進(jin)而有效提高其耐酸堿(jian)和耐鹽(yan)霧能力。

12、進一步(bu)地，所(suo)述(shu)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)與硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑的(de)質量比(bi)(bi)為3-5：1；所(suo)述(shu)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)選(xuan)自比(bi)(bi)表面積(ji)為200-300m2/g的(de)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)粉體；所(suo)述(shu)硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑選(xuan)自3-氨(an)(an)基丙(bing)基三(san)乙氧(yang)基硅(gui)烷(wan)(wan)或(huo)n-2-氨(an)(an)乙基-3-氨(an)(an)丙(bing)基三(san)乙氧(yang)基硅(gui)烷(wan)(wan)中(zhong)的(de)一種。

13、進一步地，所(suo)述改(gai)性(xing)環氧樹脂(zhi)(zhi)通(tong)過以下步驟制(zhi)備：在反(fan)應(ying)器中(zhong)，加入(ru)(ru)雙酚f型環氧樹脂(zhi)(zhi)、酚醛樹脂(zhi)(zhi)和催(cui)化劑，加熱至110-120℃反(fan)應(ying)30-60分鐘(zhong)后，攪(jiao)拌加入(ru)(ru)有機硅氧烷單(dan)體(ti)，升溫至140-150℃反(fan)應(ying)1-2小時(shi)后冷卻、過濾制(zhi)得(de)所(suo)述改(gai)性(xing)環氧樹脂(zhi)(zhi)。

14、進一步地，所(suo)(suo)述雙(shuang)酚f型環氧(yang)樹脂(zhi)、酚醛樹脂(zhi)和有機硅(gui)氧(yang)烷(wan)單體的質量比為(1.2-1.5)：(0.8-1)：(0.3-0.5)；所(suo)(suo)述有機硅(gui)氧(yang)烷(wan)單體選自乙烯基(ji)三異(yi)丙(bing)氧(yang)基(ji)硅(gui)烷(wan)、八(ba)乙烯基(ji)環四硅(gui)氧(yang)烷(wan)或八(ba)甲(jia)基(ji)環四硅(gui)氧(yang)烷(wan)中的一種；所(suo)(suo)述催化(hua)劑選自三乙胺(an)、四乙基(ji)溴化(hua)銨(an)或三苯基(ji)膦中的一種。

15、進一步地，所述固(gu)化劑(ji)選自(zi)過氧化甲乙酮、間苯二胺或二氨基二苯基砜中的一種(zhong)。

16、進一步地，按總(zong)質量分數(shu)為100％計，所(suo)述(shu)各組分的質量百分含量為：

17、改性環氧樹脂(zhi)?????????15-20％

18、溶劑型改性氟碳(tan)樹(shu)脂???45-60％

19、改(gai)性二(er)氧化硅?????????8-12％

20、固化劑???????????????3-5％

21、余量(liang)為丙二醇(chun)甲醚醋酸酯(zhi)。

22、上述任意一項耐(nai)酸堿(jian)耐(nai)溫重(zhong)防(fang)腐涂料的制(zhi)備(bei)方法(fa)，包括以下(xia)步(bu)驟：按比例稱取改(gai)(gai)性(xing)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂、溶劑型改(gai)(gai)性(xing)氟碳(tan)樹(shu)脂、改(gai)(gai)性(xing)二(er)氧(yang)化硅、固化劑和丙二(er)醇甲醚醋酸酯，混合并分散均勻后制(zhi)得所述耐(nai)酸堿(jian)耐(nai)溫重(zhong)防(fang)腐涂料。

23、有益效果：

24、(1)本發明(ming)提(ti)(ti)供的(de)耐(nai)酸堿耐(nai)溫重(zhong)防腐涂(tu)料(liao)通過(丙烯(xi)酰氧基(ji)甲(jia)基(ji))苯基(ji)乙基(ji)三甲(jia)氧基(ji)硅(gui)烷對氟碳(tan)樹脂進行改性，并(bing)且添(tian)加硅(gui)烷偶聯劑改性的(de)二氧化硅(gui)制得，不(bu)但可以(yi)顯著提(ti)(ti)高涂(tu)料(liao)的(de)耐(nai)溫能力，并(bing)且可以(yi)提(ti)(ti)高形成涂(tu)層的(de)耐(nai)鹽(yan)堿能力和(he)耐(nai)鹽(yan)霧能力，使其可以(yi)長(chang)效穩定的(de)廣泛應用在(zai)復雜和(he)惡劣(lie)的(de)環(huan)境(jing)中。

25、(2)本發(fa)明提供(gong)的(de)(de)耐(nai)酸堿耐(nai)溫重防腐(fu)涂料中(zhong)，溶劑型改性氟(fu)(fu)碳樹脂通(tong)過(丙烯酰氧基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji))苯基(ji)(ji)乙(yi)基(ji)(ji)三甲(jia)氧基(ji)(ji)硅烷(wan)對(dui)氟(fu)(fu)碳樹脂改性制得，通(tong)過催(cui)化水解產生的(de)(de)硅氫基(ji)(ji)團與氟(fu)(fu)碳樹脂中(zhong)的(de)(de)羧基(ji)(ji)發(fa)生反應，進(jin)而成功在氟(fu)(fu)碳樹脂中(zhong)接枝硅烷(wan)結構和苯環(huan)結構。

26、(3)本發明(ming)提(ti)(ti)(ti)(ti)供的(de)(de)耐酸(suan)堿耐溫(wen)重防腐涂(tu)料中，一(yi)方(fang)面(mian)，在(zai)氟(fu)(fu)碳樹(shu)脂(zhi)(zhi)中接枝具有(you)優異穩(wen)定(ding)性的(de)(de)硅烷結構，可(ke)以(yi)顯(xian)著提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)氟(fu)(fu)碳樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)耐溫(wen)能(neng)力，并(bing)且硅烷結構可(ke)以(yi)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)氟(fu)(fu)碳樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)分散(san)性，使(shi)其與其他成分之(zhi)間分散(san)均(jun)勻(yun)，提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)涂(tu)料的(de)(de)整體(ti)性能(neng)；另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)，具有(you)優異穩(wen)定(ding)性和(he)較(jiao)大空間位阻的(de)(de)苯環(huan)結構，可(ke)以(yi)進一(yi)步提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)氟(fu)(fu)碳樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)耐溫(wen)、耐酸(suan)堿和(he)耐鹽霧(wu)的(de)(de)能(neng)力，同時可(ke)以(yi)進一(yi)步提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)氟(fu)(fu)碳樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)分散(san)性，提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)涂(tu)料的(de)(de)整體(ti)性能(neng)。

27、(4)本發明提(ti)供的耐酸(suan)堿耐溫重防腐涂(tu)料(liao)(liao)中，改(gai)性二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)通過硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)對二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)進(jin)行改(gai)性制得，經過硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)修飾后(hou)的二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)，在涂(tu)料(liao)(liao)中可以與氟碳樹(shu)脂通過化(hua)學鍵(jian)的形式進(jin)行結合，基于二(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)優異的穩定性，可以提(ti)高(gao)(gao)涂(tu)料(liao)(liao)的防腐能力(li)，并且可以在形成(cheng)的涂(tu)層表(biao)面形成(cheng)緊致密(mi)集(ji)的網絡結構(gou)，進(jin)而有(you)效提(ti)高(gao)(gao)其耐酸(suan)堿和耐鹽霧能力(li)。