一种耐海水腐蚀的防护药剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种耐海水腐蚀的防护药剂及其制备方法。

背景技术

涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。

海港码头、石油钻井平台等建筑上的涂料，因为海水的腐蚀仅几年就出现明显的剥蚀、开裂等现象。目前，对于提高材料抗海水腐蚀的方法主要是向材料中添加耐腐蚀的添加剂完成。但是，这种方法需要消耗过多的化学药剂，并且，添加剂也会在海水中逐渐老化，而无法达到长期有效的防腐蚀效果。因此，亟需一种具有优异的耐海水腐蚀性能的防护药剂以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐海水腐蚀的防护药剂及其制备方法，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂具有优异的耐腐蚀性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，包括以下组分：

环氧树脂30～60份；

有机硅树脂20～40份；

防腐蚀填料20～30份；

石墨烯10～20份；

杀菌剂5～10份；

消泡剂5～10份；

成膜助剂3～8份；

和水40～60份。

优选地，所述耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，包括以下组分：

环氧树脂30～50份；

有机硅树脂25～35份；

防腐蚀填料25～30份；

石墨烯10～15份；

杀菌剂5～8份；

消泡剂6～8份；

成膜助剂3～5份；

和水45～55份。

优选地，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂中的一种或几种。

优选地，所述有机硅树脂包括聚甲基硅树脂、聚乙基硅树脂和聚甲基苯基硅树脂中的一种或几种。

优选地，所述防腐蚀填料包括锌粉、铝粉、聚合磷酸铝粉、铁钛粉和磷铁粉中的一种或几种。

优选地，所述石墨烯为片状石墨烯。

优选地，所述杀菌剂包括异噻唑啉酮、甲基托布津、噻菌灵、多菌灵和恶霉灵中的一种或几种。

优选地，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷和/或乙二醇硅氧烷。

本发明还提供了上述技术方案所述耐海水腐蚀的防护药剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将防腐蚀填料、石墨烯和部分水混合后进行研磨，得到混合浆料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合浆料与环氧树脂、有机硅树脂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂和剩余部分水混合后进行搅拌，得到耐海水腐蚀的防护药剂。

优选地，所述步骤(1)中研磨的转速为2000～4000rpm，研磨的时间为15～30min。

本发明提供了一种耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，包括以下组分：环氧树脂30～60份；有机硅树脂20～40份；防腐蚀填料20～30份；石墨烯10～20份；杀菌剂5～10份；消泡剂5～10份；成膜助剂3～8份；和水40～60份。本发明以环氧树脂和有机硅树脂为防护药剂主体材料，结合了有机硅树脂的高柔韧性、防水性能以及环氧树脂的高附着力和优异的防腐蚀性能，同时添加防腐蚀填料和石墨烯来提高防护药剂的耐腐蚀性能，消泡剂的使用可以消除泡沫，防止损害涂膜外观而影响防护效果，而杀菌剂的使用可以防止海水中生物对被防护材料的侵蚀，最终得到了一种具有优异的耐海水腐蚀性能的防护药剂。实施例的结果显示，将本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂涂覆于钢板，将钢板置于质量浓度为3％的盐水中浸渍2000h，无开裂和剥蚀现象。

具体实施方式

本发明提供了一种耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，包括以下组分：

环氧树脂30～60份；

有机硅树脂20～40份；

防腐蚀填料20～30份；

石墨烯10～20份；

杀菌剂5～10份；

消泡剂5～10份；

成膜助剂3～8份；

和水40～60份。

按质量份数计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括环氧树脂30～60份，优选为30～50份，更优选为35～45份。在本发明中，所述环氧树脂优选包括双酚A型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂中的一种或几种，更优选为双酚A型环氧树脂或缩水甘油酯型环氧树脂。在本发明中，所述双酚A型环氧树脂优选包括E-55、E-51和E-44中的一种或几种。本发明对所述环氧树脂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的环氧树脂具有高附着力和优异的防腐蚀性能，结合有机硅树脂的使用，有利于得到耐海水腐蚀性能优异的防护药剂。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括有机硅树脂20～40份，优选为25～35份。在本发明中，所述有机硅树脂优选包括聚甲基硅树脂、聚乙基硅树脂和聚甲基苯基硅树脂中的一种或几种，更优选为聚甲基硅树脂和聚甲基苯基硅树脂中的一种或几种。本发明对所述有机硅树脂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的有机硅树脂具有高柔韧性和防水性能，结合环氧树脂的使用，有利于得到耐海水腐蚀性能优异的防护药剂。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括防腐蚀填料20～30份，优选为25～30份。在本发明中，所述防腐蚀填料优选包括锌粉、铝粉、聚合磷酸铝粉、铁钛粉和磷铁粉中的一种或几种，更优选为锌粉、聚合磷酸铝粉和磷铁粉中的一种或几种。本发明对所述防腐蚀填料的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的防腐蚀填料通过阴极保护作用、“迷宫”效应和钝化作用提高防护药剂的防腐蚀性能。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括石墨烯10～20份，优选为10～15份。在本发明中，所述石墨烯优选片状石墨烯。本发明对所述石墨烯的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中石墨烯的使用有利于提高防护药剂的防腐蚀性能。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括杀菌剂5～10份，优选为5～8份。在本发明中，所述杀菌剂优选包括异噻唑啉酮、甲基托布津、噻菌灵、多菌灵和恶霉灵中的一种或几种，更优选为异噻唑啉酮、甲基托布津和多菌灵中的一种或几种。本发明对所述杀菌剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中杀菌剂的使用可以防止海水中生物对被防护材料的侵蚀。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括消泡剂5～10份，优选为6～8份。在本发明中，所述消泡剂优选包括聚二甲基硅氧烷和/或乙二醇硅氧烷。本发明对所述消泡剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中消泡剂的使用可以消除泡沫，防止损害涂膜外观而影响防护效果。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括成膜助剂3～8份，优选为3～5份。在本发明中，所述成膜助剂优选包括醇酯十二或乙二醇。本发明对所述成膜助剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的成膜助剂用于促进防护药剂在被防护材料表面成膜，从而防止海水对被防护材料的腐蚀。

以环氧树脂的质量为30～60份计，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂包括水40～60份，优选为45～55份。在本发明中，所述水作为溶剂使各组分混合均匀。

本发明以环氧树脂和有机硅树脂为防护药剂主体材料，结合了有机硅树脂的高柔韧性、防水性能以及环氧树脂的高附着力和优异的防腐蚀性能，同时添加防腐蚀填料和石墨烯来提高防护药剂的耐腐蚀性能，消泡剂的使用可以消除泡沫，防止损害涂膜外观而影响防护效果，而杀菌剂的使用可以防止海水中生物对被防护材料的侵蚀，最终得到了一种具有优异的耐海水腐蚀性能的防护药剂。

本发明还提供了上述技术方案所述耐海水腐蚀的防护药剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将防腐蚀填料、石墨烯和部分水混合后进行研磨，得到混合浆料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合浆料与环氧树脂、有机硅树脂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂和剩余部分水混合后进行搅拌，得到耐海水腐蚀的防护药剂。

本发明将防腐蚀填料、石墨烯和部分水混合后进行研磨，得到混合浆料。本发明通过先将防腐蚀填料与石墨烯和部分水进行研磨制成浆料，使得防腐蚀填料和石墨烯能够均匀分散，保证防护药剂的耐腐蚀效果。

本发明对所述防腐蚀填料、石墨烯和部分水混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的固液混合方式即可。

在本发明中，所述研磨的转速优选为2000～4000rpm，更优选为2500～3500rpm；所述研磨的时间优选为15～30min，更优选为20～30min。

在本发明中，所述部分水优选为水的总量的20～40wt.％。

得到混合浆料后，本发明将所述混合浆料与环氧树脂、有机硅树脂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂和剩余部分水混合后进行搅拌，得到耐海水腐蚀的防护药剂。

在本发明中，所述搅拌的速率优选为3000～5000rpm，更优选为3500～5500rpm；所述搅拌的时间优选为40～70min，更优选为50～70min。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，由以下组分组成：环氧树脂E-5550份，聚甲基硅树脂30份，锌粉25份，片状石墨烯15份，异噻唑啉酮6份，聚二甲基硅氧烷8份，乙二醇5份和水50份；

制备方法：

(1)将锌粉、片状石墨烯和15份水混合，然后在3500rpm下研磨20min，得到混合浆料；

(2)将步骤(1)得到的混合浆料与环氧树脂E-55、聚甲基硅树脂、异噻唑啉酮、聚二甲基硅氧烷、乙二醇和35份水混合，然后在4500rpm下搅拌60min，得到耐海水腐蚀的防护药剂。

实施例2

耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，由以下组分组成：环氧树脂E-5145份，聚甲基硅树脂35份，铝粉30份，片状石墨烯10份，异噻唑啉酮7份，聚二甲基硅氧烷8份，乙二醇4份和水55份；

制备方法同实施例1。

实施例3

耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，由以下组分组成：环氧树脂E-5130份，聚甲基苯基硅树脂35份，聚合磷酸铝粉25份，片状石墨烯10份，甲基托布津8份，乙二醇硅氧烷6份，醇酯十二3份和水55份；

制备方法同实施例1。

实施例4

耐海水腐蚀的防护药剂，按重量份数计，由以下组分组成：环氧树脂E-4445份，聚甲基苯基硅树脂35份，磷铁粉30份，片状石墨烯10份，异噻唑啉酮7份，乙二醇硅氧烷8份，醇酯十二4份和水55份；

制备方法同实施例1。

将实施例1～4中的耐海水腐蚀的防护药剂分别涂覆于钢板上，在常温下干燥一昼夜，然后分别浸泡于质量浓度为3％的盐水中，测试其耐腐蚀性能，测试结果见表1。

表1实施例1～4中耐海水腐蚀的防护药剂的耐腐蚀性能

由表1可以看出，将本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂涂覆于钢板，将钢板置于质量浓度为3％的盐水中浸渍2000h，无开裂和剥蚀现象，本发明提供的耐海水腐蚀的防护药剂具有优异的耐海水腐蚀性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。