一种高温机械力化学改性二氧化钛防腐涂层及其制备方法

1.本发明涉及的是一种基于高温机械力化学改性二氧化钛而制备的防腐涂层，具体地说是一种具有防腐功能的环氧基涂层的制备方法。


背景技术：

2.因环氧树脂在使用过程中表现出优良的耐蚀性和抗渗透性，在涂料领域被广泛使用，但单纯的环氧树脂涂层在严苛环境下难以满足使用要求，比如在腐蚀介质的作用下，涂层被破坏后加速基体的腐蚀，这在一定程度上限制了环氧树脂涂层的使用。为提高其涂层防腐性，在制备时通常向树脂中添加各种填料，使其起到物理屏蔽作用。二氧化钛因有着较强的着色力和遮盖力被人们所知悉，但颗粒尺寸的细微化使得其表面活性很大，界面结合力强，亲水疏油，但其在环氧树脂中存在相容性较差的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是使用高温机械力对二氧化钛进行改性以提升其在环氧树脂中的分散性及相容性，从而提供一种具有防腐功能的环氧基涂层及其制备方法。
4.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
5.一种高温机械力化学改性二氧化钛防腐涂层，由以下质量分数组成：溶剂15～25份，环氧树脂45～55份，分散剂0.1～0.2份，固化剂20～30份，填料2～6份，消泡剂0.2～0.7份，防沉降剂0.5～1.5份，流平剂0.2～0.7份；
6.所述的溶剂为二甲苯、正丁醇的混合溶液；所用环氧树脂为e44型环氧树脂；所述的分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液disperbyk-163；所述的固化剂为聚酰胺固化剂；所述的填料为经高温机械力改性后的二氧化钛；所述的消泡剂为破泡聚硅氧烷溶液byk-066n，所述的防沉降剂为改性脲溶液rheobyk-410；所述的流平剂为聚丙烯酸酯溶液byk-354。
7.本发明同时提供了上述具有防腐功能的高温机械力化学改性二氧化钛防腐涂层的制备方法，具体包括如下步骤：
8.(1)用高温机械力对tio2进行改性：
9.a.用天平称取10～15份二氧化钛、15～25份e44环氧树脂，将其置于烧杯中混合均匀；
10.b.向a中混合物中加入15～25份zro2研磨珠，在油浴锅中进行砂磨处理；
11.c.使用质量比为7:3的二甲苯、正丁醇的混合溶液对b所得浆料进行反复洗涤、离心处理，将离心产物放入60℃烘箱中干燥6h；
12.(2)将45～55份e44环氧树脂、20～30份聚酰胺固化剂、2～6份改性tio2、0.2～0.7份消泡剂、0.2～0.7份流平剂、0.5～1.5份防沉降剂、0.1～0.2份分散剂混合均匀，置于通冷却水的研磨罐中，加入30份zro2研磨珠，进行高速砂磨分散；
13.(3)将(2)所得混合物过滤后得到的浆料在室温下熟化10～30min，使用涂布器将
其涂刷到预先处理的钢片和硅胶板上，室温条件下固化8～16h，然后在60℃烘箱固化12～36h，即可得到具有防腐功能的环氧基涂层。
14.所述的所有成分均按质量份计；
15.所述的b油浴温度为100～140℃；
16.所述的b砂磨时间为1～5h；
17.所述的(2)砂磨转速为1000r/min；
18.所述的(2)的砂磨时间为20～40min；
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明采用机械力化学改性法对二氧化钛进行改性，通过将机械能与热能相结合，在细化颗粒的同时完成改性。改性完成后，二氧化钛的颗粒表面接枝环氧树脂分子，从而改善二者在环氧树脂中分散性和界面相容性差的问题；本发明为一种基于tio2改性方法而提出的一种环氧基涂层及其制备方法，高温机械力化学改性提升了tio2在环氧树脂中的相容性，从而提高了涂层的防腐性。
附图说明
21.图1为实施例1～3所得tio2沉降试验结果；
22.图2为实施例1～3所得涂层中性盐雾实验结果。
具体实施方式
23.为使本发明的技术方案和目的更加清楚，下面将以实施例的方式对本发明的技术方案和目的进行清晰且完整的说明。但是，下述实施例仅为本发明一部分内容，并不包括全部的实施例。在本发明中所提及的实施例的基础上，本领域内技术人员在没有提出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护范围之内。
24.实施例1：
25.(1)用高温机械力对tio2进行改性：
26.a.用天平称取10份二氧化钛、15份e44环氧树脂，将其置于烧杯中混合均匀；
27.b.向a中混合物中加入15份zro2研磨珠，在100℃油浴锅中进行砂磨处理1h；
28.c.使用质量比为7:3的二甲苯、正丁醇的混合溶液对b所得浆料进行反复洗涤、离心处理，将离心产物放入60℃烘箱中干燥6h；
29.(2)将45份e44环氧树脂、20份聚酰胺固化剂、2份改性tio2、0.2份消泡剂、0.2份流平剂、0.5份防沉降剂、0.1份分散剂混合均匀，置于通冷却水的研磨罐中，加入30份zro2研磨珠，在1000r/min条件下进行高速砂磨分散20min；
30.(3)将(2)所得混合物过滤后得到的浆料在室温下熟化10min，使用涂布器将其涂刷到预先处理的钢片和硅胶板上，室温条件下固化8h，然后在60℃烘箱固化12h，即可得到具有防腐功能的环氧基涂层。
31.实施例2：
32.(1)用高温机械力对tio2进行改性：
33.a.用天平称取12份二氧化钛、20份e44环氧树脂，将其置于烧杯中混合均匀；
34.b.向a中混合物中加入20份zro2研磨珠，在120℃油浴锅中进行砂磨处理3h；
35.c.使用质量比为7:3的二甲苯、正丁醇的混合溶液对b所得浆料进行反复洗涤、离心处理，将离心产物放入60℃烘箱中干燥6h；
36.(2)将50份e44环氧树脂、25份聚酰胺固化剂、4份改性tio2、0.5份消泡剂、0.5份流平剂、1份防沉降剂、0.15份分散剂混合均匀，置于通冷却水的研磨罐中，加入30份zro2研磨珠，在1000r/min条件下进行高速砂磨分散30min；
37.(3)将(2)所得混合物过滤后得到的浆料在室温下熟化20min，使用涂布器将其涂刷到预先处理的钢片和硅胶板上，室温条件下固化12h，然后在60℃烘箱固化24h，即可得到具有防腐功能的环氧基涂层。
38.实施例3：
39.(1)用高温机械力对tio2进行改性：
40.a.用天平称取15份二氧化钛、25份e44环氧树脂，将其置于烧杯中混合均匀；
41.b.向a中混合物中加入25份zro2研磨珠，在油浴锅中进行砂磨处理；
42.c.使用质量比为7:3的二甲苯、正丁醇的混合溶液对b所得浆料进行反复洗涤、离心处理，将离心产物放入60℃烘箱中干燥6h；
43.(2)将55份e44环氧树脂、30份聚酰胺固化剂、6份改性tio2、0.7份消泡剂、0.7份流平剂、1.5份防沉降剂、0.2份分散剂混合均匀，置于通冷却水的研磨罐中，加入30份zro2研磨珠，在1000r/min条件下进行高速砂磨分散40min；
44.(3)将(2)所得混合物过滤后得到的浆料在室温下熟化30min，使用涂布器将其涂刷到预先处理的钢片和硅胶板上，室温条件下固化16h，然后在60℃烘箱固化36h，即可得到具有防腐功能的环氧基涂层。
45.上述实施例1-3制备的tio2在环氧树脂中分散性及具有防腐功能的环氧基涂层的测试结果如图1-2所示。
46.从图中数据可以看出，改性后tio2在环氧树脂中分散性较好，且环氧涂层在盐雾测试中表现较好，证明了其防腐功能。