一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆的制作方法

技术特征：
1.一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，按重量份数计，主要包括：150～180份第一组分，20～30份第二组分，其特征在于，所述第一组分包括：80～100份双酚a环氧树脂，20～30份活性稀释剂，15～20份功能化改性填料，10～15份润湿分散剂，5～8份消泡剂，5～10份流平剂；所述第二组分包括：20～30份胺类固化剂，3～5份颜料。2.根据权利要求1所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述功能化改性填料是由石墨烯、六方氮化硼、乙酰丙酮铁、六水合硝酸镍和钼酸铵混合制得的。3.根据权利要求2所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，按重量份数计，主要包括：160份第一组分，28份第二组分；第一组分包括：100份双酚a环氧树脂，20份活性稀释剂，20份功能化改性填料，10份润湿分散剂，5份消泡剂，5份流平剂；第二组分包括：25份胺类固化剂，3份颜料。4.根据权利要求1所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述无溶剂环氧石油钢管防腐漆的制备方法主要包括以下制备步骤：(1)将氧化石墨烯、三甘醇和乙酰丙酮铁混合处理制得纳米四氧化三铁-氧化石墨烯复合材料；(2)在纳米四氧化三铁中添加β分子筛制备复合载体，将钼镍活性金属原子通过浸渍法负载在复合载体上，经过煅烧操作制备了氧化型催化剂，再使用氢气进行还原制得功能化氧化石墨烯；(3)将制得的功能化氧化石墨烯与六方氮化硼使用化学溶剂法剥离，经过超心、离心、干燥后制得功能化改性填料；(4)将填料和活性稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂一起加入环氧树脂，混合均匀作为第一组分，将改性胺固化剂与颜料混合均匀作为第二组分，将第一组分和第二组分混合搅拌均匀，获得无溶剂环氧石油钢管防腐漆。5.根据权利要求4所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述无溶剂环氧石油钢管防腐漆的制备方法主要包括以下制备步骤：(1)将氧化石墨烯放入真空烘箱中60℃干燥12小时，加入三口烧瓶中，将99％质量分数的三甘醇、干燥后的氧化石墨烯和乙酰丙酮铁按质量比300：1：1混合，以60khz频率超声3～5分钟，接着在氮气保护下加热至200～300，℃回流30分钟，反应完毕后得到混合液，将乙醇与混合液按体积比8：5混合，得到乙醇混合溶液，冷却至室温后将乙醇混合溶液倒入锥形瓶中，磁性分离20分钟后，产物用乙醇清洗三次，在70℃下烘干，制得纳米四氧化三铁-氧化石墨烯复合材料；(2)将纳米四氧化三铁-氧化石墨烯复合材料、β分子筛与去离子水按质量比3：2：20混合至均匀，制得混合悬浮液，然后在80油℃浴锅中搅拌蒸发混合悬浮液直至烘干水分，在450℃煅烧5小时制得复合载体，将六水合硝酸镍、钼酸铵和硝酸钾按质量比3：7：1混合得到混合物，将混合物与去离子水按质量比1：10混合形成金属盐溶液，然后将复合载体与金属盐溶液按质量比1：10混合，并在80℃旋转蒸发仪中蒸干，制得固体样品，将所得固体样品在450℃煅烧5小时，经80目筛筛选后制得氧化型催化剂，再使用氢气将氧化型催化剂进行还原制得功能化氧化石墨烯；
(3)将六方氮化硼二维层状材料与功能化氧化石墨烯二维层状材料按质量比1：1混合，制得混合物，将得到的混合物与99％浓度的二甲基甲酰胺溶液按质量比1：2000混合，以60khz频率超声2小时，以1500rpm转速离心30分钟，静置10～20小时后取上层清液，再通过60℃真空干燥12小时，制得功能化改性填料；(4)将双酚a环氧树脂、活性稀释剂、功能化改性填料、润湿分散剂、消泡剂和流平剂按质量比20：4：2：1：1在不锈钢料筒中混合均匀，以1500～2000rpm转速分散2-3小时后，用200目筛过滤形成第一组分，将胺类固化剂与颜料按质量比25：3混合搅拌均匀，制成第二组分，将第一组分和第二组分按质量比40：7混合搅拌均匀后制得无溶剂环氧石油钢管防腐漆。6.根据权利要求5所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述步骤(1)中氧化石墨烯是使用石墨粉末制得氧化石墨，再经500w超声功率超声剥离3～5小时后制得的氧化石墨烯。7.根据权利要求5所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述步骤(2)中氢气还原催化剂的步骤是：将氧化型催化剂置于石英管反应器中，用氢气在400～500℃下还原30分钟，氢气流速为75ml/min，制得功能化氧化石墨烯。8.根据权利要求5所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述步骤(3)中，六方氮化硼二维层状材料的制备方法为：将氮化硼粉末与环己酯吡咯烷酮按质量比1：4000混合，以60khz频率超声3小时后，以2000～3000rpm转速离心30分钟，静置10～20小时后取上悬浮清液，60℃真空干燥12小时，得到剥离后的六方氮化硼二维层状材料；功能化氧化石墨烯二维层状材料的制备方法为：将功能化氧化石墨烯与n-乙烯基吡咯烷酮按质量比1：4000混合，以60khz频率超声6小时，以2000～3000rpm转速离心30分钟，静置10～20小时后取上悬浮清液，60℃真空干燥12小时，得到剥离后的功能化氧化石墨烯二维层状材料。9.根据权利要求5所述的一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，其特征在于，所述步骤(4)中，活性稀释剂为甲基丙烯酸酯；消泡剂为硅酮改性高分子羧酸；流平剂为硅酮改性聚有机硅氧烷；胺类固化剂为腰果酚改性聚酰胺固化剂；颜料为氧化铁红。

技术总结
本发明公开了一种无溶剂环氧石油钢管防腐漆，涉及新材料技术领域。本发明先在氧化石墨烯表面制备纳米四氧化三铁-氧化石墨烯复合材料；使用纳米四氧化三铁和β分子筛复配制备了复合载体，通过浸渍煅烧工艺制备了氧化型催化剂，再用氢气还原为还原型催化剂，制得功能化氧化石墨烯；采用化学溶剂法将六方氮化硼和功能化氧化石墨烯剥离，再经超声离心后得到了六方氮化硼-功能化氧化石墨烯插层混合物，制得功能化改性填料；将填料与其他组分一同加入环氧树脂，与固化剂混合后，得到了一种适用于海底的无溶剂环氧石油钢管防腐漆。本发明制备的无溶剂环氧石油钢管防腐漆具有优良的耐腐蚀性能，且具有较好的抗冲击性和抗热老化性。且具有较好的抗冲击性和抗热老化性。


技术研发人员：王鸿忠
受保护的技术使用者：宁夏星邦豹丰涂料科技有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/1/11