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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510900781.4 (22)申请日 2015.12.09 C09D 183/04(2006.01) C09D 133/00(2006.01) C09D 189/00(2006.01) C09D 5/08(2006.01) C09D 7/12(2006.01) (71)申请人 郑州仁宏医药科技有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新技术产业开 发区翠竹街 6 号 4 幢 1 层附 05 号 (72)发明人 郜佩环 (54) 发明名称 一种防水耐高温耐磨防腐涂料 (57) 摘要 本发明公开了一种防水耐高温耐磨防腐涂 料， 其原。
2、料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂聚合 物 45-48 份， 丙烯酸乳液 43-46 份， 酪素胶 9-12 份， 改性石墨烯 23-26 份， 纳米氧化锌 12-15 份， 三聚磷酸铝 6-9 份， 滑石粉 4-6 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.5-1.8 份， 抗 盐 雾 助 剂 1.1-1.5 份， 流平剂 1.1-1.4 份， 消泡剂 1.2-1.6 份， 分散剂 1.2-1.5 份， 混合溶剂 45-48 份。本发明附着力高 且耐高温、 耐磨性能好。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 CN 10533。
3、1284 A 2016.02.17 CN 105331284 A 1/2 页 2 1.一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其特征在于， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树 脂聚合物 45-48 份， 丙烯酸乳液 43-46 份， 酪素胶 9-12 份， 改性石墨烯 23-26 份， 纳米氧化 锌 12-15 份， 三聚磷酸铝 6-9 份， 滑石粉 4-6 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.5-1.8 份， 抗盐雾助 剂 1.1-1.5 份， 流平剂 1.1-1.4 份， 消泡剂 1.2-1.6 份， 分散剂 1.2-1.5 份， 混合溶剂 45-48 份 ； 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将。
4、 3-6 份石墨烯和 30-60 份硫酸 / 硝酸配合液 放入置于 65-75水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一 次超声分散时间为 3.5-4h， 第一次超声分散的频率为 15-20KHz， 第一次超声分散的功率为 600-1000W ； 将物料 A 投入 1-1.5104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.8-7.1 后第一次陈化 1.2-2h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将物料 B、 40-60 份二氯亚砜、 10-13 份 N,N- 二甲基甲酰胺 放入温度为 75-80的第二反应容器， 在氮气保护下保温 25-28h 后减压蒸馏 0.5-1.2h， 。
5、第 二次陈化 1-1.5h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 20-25 份三乙烯四胺加入第三反应容 器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 2-5h， 第二次超声分散的频率为 50-55KHz， 第二次超声分散的功率为 800-1100W， 再把第三反应容器温度升高至 110-120 并保温 3-5h， 减压蒸馏 0.8-1.2h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配合液是浓度为 96-98wt% 的硫酸溶液和浓度为 55-60wt% 的硝酸溶液 按照 4-4.5:1-1.2 的体积比配制的混合溶液。 2.根据权利要求 1 所述防水耐高温耐磨防。
6、腐涂料， 其特征在于， 有机硅环氧树脂聚合 物、 丙烯酸乳液、 酪素胶的重量比为 58-62 ： 24-25 ： 10-11。 3.根据权利要求 1 或 2 所述防水耐高温耐磨防腐涂料， 其特征在于， 酪素胶的酸值为 157-160mg/g。 4.根据权利要求 1-3 任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料， 其特征在于， 混合溶剂是 由正丁醇和二甲苯按质量比为 6.5-7:3-4.5 混合制成。 5.根据权利要求 1-4 任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料， 其特征在于， 其原料按重 量份包括 ： 有机硅环氧树脂聚合物 58-62 份， 丙烯酸乳液 24-25 份， 酪素胶 10-11 份， 改性 。
7、石墨烯 24-25 份， 纳米氧化锌 13-14 份， 三聚磷酸铝 7-8 份， 滑石粉 4.5-5 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.6-1.7份， 抗盐雾助剂1.3-1.4份， 流平剂1.2-1.3份， 消泡剂1.3-1.5份， 分散剂 1.3-1.4 份， 混合溶剂 46-47 份。 6.根据权利要求 1-5 任一项所述防水耐高温耐磨防腐涂料， 其特征在于， 改性石墨烯 的制备过程中， 按重量份将 4-5 份石墨烯和 40-50 份硫酸 / 硝酸配合液放入置于 68-72 水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一次超声分散时间 为 3.6-3.8h， 第一次超。
8、声分散的频率为 16-19KHz， 第一次超声分散的功率为 800-900W ； 将物料 A 投入 1.1-1.3104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.9-7 后第一次陈化 1.4-1.8h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将物料 B、 45-50 份二氯亚砜、 11-12 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温 度为 76-77的第二反应容器， 在氮气保护下保温 26-27h 后减压蒸馏 0.8-1h， 第二次陈 化 1.1-1.2h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 22-23 份三乙烯四胺加入第三反应容器 混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 3-4h， 第二次。
9、超声分散的频率为 53-54KHz， 第二次超声分散的功率为 880-1000W， 再把第三反应容器温度升高至 114-106 并保温 3.5-4h， 减压蒸馏 0.9-1h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配合液是 权 利 要 求 书 CN 105331284 A 2 2/2 页 3 浓度为 96-98wt% 的硫酸溶液和浓度为 56-58wt% 的硝酸溶液按照 4.2-4.3:1-1.1 的体积比 配制的混合溶液。 权 利 要 求 书 CN 105331284 A 3 1/4 页 4 一种防水耐高温耐磨防腐涂料 技术领域 0001 本发明涉及防腐涂料技术领域， 尤其。
10、涉及一种防水耐高温耐磨防腐涂料。 背景技术 0002 在工业生产中， 金属结构件、 工程机械尾气管、 金属结构高温烟囱外表面常因为长 年接触高温气体、 湿气和烟尘， 极易腐蚀， 即在金属的界面上发生了化学或电化学多相反 应， 使金属转入氧化状态， 从而显著降低金属材料的强度、 塑性、 韧性等力学性能， 破坏金属 构件的几何形状， 增加金属解构间的磨损， 缩短设备的使用寿命， 甚至造成火灾、 爆炸等灾 难性事故， 而防腐涂料是最简单、 低成本保护金属构件远离腐蚀的最佳物质， 由于防腐涂料 将金属构件与外界环境隔绝开来， 要求防腐涂料具备极高的附着力、 耐高温和耐磨性能， 而 普通的防腐涂料很难做。
11、到这一点。 发明内容 0003 基本背景技术存在的技术问题， 本发明提出了一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 附 着力高且耐高温、 耐磨性能好。 0004 本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧 树脂聚合物45-48份， 丙烯酸乳液43-46份， 酪素胶9-12份， 改性石墨烯23-26份， 纳米氧化 锌 12-15 份， 三聚磷酸铝 6-9 份， 滑石粉 4-6 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.5-1.8 份， 抗盐雾助 剂 1.1-1.5 份， 流平剂 1.1-1.4 份， 消泡剂 1.2-1.6 份， 分散剂 1.2-1.5 份， 混合溶剂 45-48。
12、 份 ； 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 3-6 份石墨烯和 30-60 份硫酸 / 硝酸配合液 放入置于 65-75水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一 次超声分散时间为 3.5-4h， 第一次超声分散的频率为 15-20KHz， 第一次超声分散的功率为 600-1000W ； 将物料 A 投入 1-1.5104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.8-7.1 后第一次陈化 1.2-2h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将物料 B、 40-60 份二氯亚砜、 10-13 份 N,N- 二甲基甲酰胺 放入温度为 75-80的第二反应容器， 在氮气保护下保温 。
13、25-28h 后减压蒸馏 0.5-1.2h， 第 二次陈化 1-1.5h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 20-25 份三乙烯四胺加入第三反应容 器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 2-5h， 第二次超声分散的频率为 50-55KHz， 第二次超声分散的功率为 800-1100W， 再把第三反应容器温度升高至 110-120 并保温 3-5h， 减压蒸馏 0.8-1.2h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配合液是浓度为 96-98wt% 的硫酸溶液和浓度为 55-60wt% 的硝酸溶液 按照 4-4.5:1-1.2 的体积比配制的混合溶液。
14、。 0005 优选地， 有机硅环氧树脂聚合物、 丙烯酸乳液、 酪素胶的重量比为 58-62 ： 24-25 ： 10-11。 0006 优选地， 酪素胶的酸值为 157-160mg/g。 0007 优选地， 混合溶剂是由正丁醇和二甲苯按质量比为 6.5-7:3-4.5 混合制成。 说 明 书 CN 105331284 A 4 2/4 页 5 0008 优选地， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂聚合物 58-62 份， 丙烯酸乳液 24-25份， 酪素胶10-11份， 改性石墨烯24-25份， 纳米氧化锌13-14份， 三聚磷酸铝7-8份， 滑石粉 4.5-5 份， 硅烷偶联剂 KH-57。
15、0 1.6-1.7 份， 抗盐雾助剂 1.3-1.4 份， 流平剂 1.2-1.3 份， 消泡剂 1.3-1.5 份， 分散剂 1.3-1.4 份， 混合溶剂 46-47 份。 0009 优选地， 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 4-5 份石墨烯和 40-50 份硫酸 / 硝酸配合液放入置于 68-72水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到 物料 A， 第一次超声分散时间为 3.6-3.8h， 第一次超声分散的频率为 16-19KHz， 第一次超声 分散的功率为 800-900W ； 将物料 A 投入 1.1-1.3104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.9-7 后第一次。
16、陈化 1.4-1.8h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将物料 B、 45-50 份二氯亚砜、 11-12 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温度为 76-77的第二反应容器， 在氮气保护下保温 26-27h 后减 压蒸馏 0.8-1h， 第二次陈化 1.1-1.2h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 22-23 份三乙烯 四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 3-4h， 第二 次超声分散的频率为 53-54KHz， 第二次超声分散的功率为 880-1000W， 再把第三反应容器 温度升高至 114-106并保温 3.5-4h， 减压蒸馏 0.9-1h。
17、 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其 中硫酸 / 硝酸配合液是浓度为 96-98wt% 的硫酸溶液和浓度为 56-58wt% 的硝酸溶液按照 4.2-4.3:1-1.1 的体积比配制的混合溶液。 0010 本发明采用有机硅环氧树脂聚合物、 丙烯酸乳液和酪素胶作为成膜物质， 大幅提 高了本发明的附着力和耐高温、 耐磨性能， 同时使本发明具有较快的固化速度 ； 添加的改 性石墨烯、 纳米氧化锌、 三聚磷酸铝和滑石粉， 能够大大提高本发明的附着力、 耐高温性能 和耐磨、 防腐性能， 其中改性石墨烯是由石墨烯经三乙烯四胺改性制成的， 改性过程中， 三 乙烯四胺与石墨烯表面环氧基发生开环反应， 形。
18、成的新的侧链能与邻位碳原子上的羟基反 应， 形成双键和羟胺， 从而一方面大大提高了石墨烯的分散性、 降低了石墨烯的团聚现象， 进而易于向使用本发明的金属机械表面扩散， 从而提高本发明的附着力， 另一方面改性石 墨烯界面能增强， 能够有效嵌入并深度融合于本发明成膜物质中， 从而使本发明受到冲击、 摩擦等作用力时， 本发明上的载荷能够通过界面转移到石墨烯上， 从而吸收更多的作用力， 增强了本发明的耐磨性能， 同时改性石墨烯具有良好的导热性能， 与纳米氧化锌配合使用， 能够承接并迅速分散外界热量， 从而提高了本发明的耐高温性能 ； 而三聚磷酸铝热稳定性 好， 其分解产生的磷酸根离子能与各种金属离子生。
19、成螯合物， 形成无机高分子错合体， 在金 属表面生成保护膜， 极大地抑制了金属的腐蚀， 同时三聚磷酸铝能够分解成致密的正磷酸 膜， 隔绝水分、 氧气等与金属表面接触， 进一步提高了本发明的防腐能力。 具体实施方式 0011 下面， 通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 0012 实施例 1 本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂 聚合物 48 份， 丙烯酸乳液 43 份， 酪素胶 12 份， 改性石墨烯 23 份， 纳米氧化锌 15 份， 三聚磷 酸铝 6 份， 滑石粉 6 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.5 份， 抗盐雾助剂 1.5 份。
20、， 流平剂 1.1 份， 消泡 剂 1.6 份， 分散剂 1.2 份， 混合溶剂 48 份 ； 其中， 酪素胶的酸值为 157mg/g， 混合溶剂是由正 丁醇和二甲苯按质量比为 6.5:3 混合制成。 说 明 书 CN 105331284 A 5 3/4 页 6 0013 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 3 份石墨烯和 60 份硫酸 / 硝酸配合液放入 置于 65水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一次超声分 散时间为 4h， 第一次超声分散的频率为 15KHz， 第一次超声分散的功率为 1000W ； 将物料 A 投入 1104份去离子水中， 调节 pH 值。
21、为 7.1 后第一次陈化 1.2h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将 物料 B、 60 份二氯亚砜、 10 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温度为 80的第二反应容器， 在氮气 保护下保温 25h 后减压蒸馏 1.2h， 第二次陈化 1h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 25 份 三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 2h， 第二次超声分散的频率为 55KHz， 第二次超声分散的功率为 800W， 再把第三反应容器温度 升高至 120并保温 3h， 减压蒸馏 1.2h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配 合液是浓度为。
22、 96wt% 的硫酸溶液和 60wt% 的硝酸溶液按照 4.5:1.2 的体积比配制的混合溶 液。 0014 实施例 2 本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂 聚合物 45 份， 丙烯酸乳液 46 份， 酪素胶 9 份， 改性石墨烯 26 份， 纳米氧化锌 12 份， 三聚磷 酸铝 9 份， 滑石粉 4 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.8 份， 抗盐雾助剂 1.1 份， 流平剂 1.4 份， 消泡 剂 1.2 份， 分散剂 1.5 份， 混合溶剂 45 份 ； 其中， 酪素胶的酸值为 160mg/g， 混合溶剂是由正 丁醇和二甲苯按质量比为 7:。
23、4.5 混合制成。 0015 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 6 份石墨烯和 30 份硫酸 / 硝酸配合液放入 置于 75水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一次超声分 散时间为 3.5h， 第一次超声分散的频率为 20KHz， 第一次超声分散的功率为 600W ； 将物料 A 投入 1.5104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.8 后第一次陈化 2h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将 物料 B、 40 份二氯亚砜、 13 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温度为 75的第二反应容器， 在氮气 保护下保温28h后减压蒸馏0.5h， 第二次陈化1.5h后抽滤、。
24、 干燥得到物料C ； 将物料C、 20份 三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 5h， 第二次超声分散的频率为 50KHz， 第二次超声分散的功率为 1100W， 再把第三反应容器温度 升高至 110并保温 5h， 减压蒸馏 0.8h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配 合液是浓度为 98wt% 的硫酸溶液和浓度为 55wt% 的硝酸溶液按照 4:1 的体积比配制的混合 溶液。 0016 实施例 3 本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂 聚合物 62 份， 丙烯酸乳液 24 份， 酪素胶。
25、 11 份， 改性石墨烯 24 份， 纳米氧化锌 14 份， 三聚磷 酸铝 7， 滑石粉 5 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.6 份， 抗盐雾助剂 1.4 份， 流平剂 1.2 份， 消泡剂 1.5 份， 分散剂 1.3 份， 混合溶剂 47 份 ； 其中， 酪素胶的酸值为 158mg/g， 混合溶剂是由正丁 醇和二甲苯按质量比为 6.8:3.5 混合制成。 0017 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 4 份石墨烯和 50 份硫酸 / 硝酸配合液放入 置于 68水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一次超声分 散时间为 3.8h， 第一次超声分散的频率为 16。
26、KHz， 第一次超声分散的功率为 900W ； 将物料 A 投入 1.1104份去离子水中， 调节 pH 值为 7 后第一次陈化 1.4h， 抽滤、 干燥得到物料 B ； 将 物料 B、 50 份二氯亚砜、 11 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温度为 77的第二反应容器， 在氮气 说 明 书 CN 105331284 A 6 4/4 页 7 保护下保温 26h 后减压蒸馏 1h， 第二次陈化 1.1h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 23 份 三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 3h， 第二次超声分散的频率为 54KHz， 第二次超声分散。
27、的功率为 880W， 再把第三反应容器温度 升高至 106并保温 3.5h， 减压蒸馏 1h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝酸配 合液是浓度为 96wt% 的硫酸溶液和浓度为 58wt% 的硝酸溶液按照 4.2:1.1 的体积比配制的 混合溶液。 0018 实施例 4 本发明提出的一种防水耐高温耐磨防腐涂料， 其原料按重量份包括 ： 有机硅环氧树脂 聚合物 58 份， 丙烯酸乳液 25 份， 酪素胶 10 份， 改性石墨烯 25 份， 纳米氧化锌 13 份， 三聚磷 酸铝 8 份， 滑石粉 4.5 份， 硅烷偶联剂 KH-570 1.7 份， 抗盐雾助剂 1.3 份， 。
28、流平剂 1.3 份， 消 泡剂 1.3 份， 分散剂 1.4 份， 混合溶剂 467 份 ； 其中， 酪素胶的酸值为 159mg/g， 混合溶剂是 由正丁醇和二甲苯按质量比为 6.9:4 混合制成。 0019 改性石墨烯的制备过程中， 按重量份将 5 份石墨烯和 40 份硫酸 / 硝酸配合液放入 置于 72水浴中的第一反应容器混合均匀后进行第一超声分散得到物料 A， 第一次超声分 散时间为3.6h， 第一次超声分散的频率为19KHz， 第一次超声分散的功率为8000W ； 将物料A 投入 1.3104份去离子水中， 调节 pH 值为 6.9 后第一次陈化 1.8h， 抽滤、 干燥得到物料 B 。
29、； 将物料 B、 45 份二氯亚砜、 12 份 N,N- 二甲基甲酰胺放入温度为 76的第二反应容器， 在氮 气保护下保温 27h 后减压蒸馏 0.8h， 第二次陈化 1.2h 后抽滤、 干燥得到物料 C ； 将物料 C、 22 份三乙烯四胺加入第三反应容器混合均匀进行第二次超声分散， 第二次超声分散时间为 4h， 第二次超声分散的频率为 53KHz， 第二次超声分散的功率为 1000W， 再把第三反应容器 温度升高至 114并保温 4h， 减压蒸馏 0.9h 后， 抽滤、 干燥得到改性石墨烯 ； 其中硫酸 / 硝 酸配合液是浓度为 98wt% 的硫酸溶液和浓度为 56wt% 的硝酸溶液按照 4.3:1 的体积比配制 的混合溶液。 0020 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 105331284 A 7 。