用于船舶的纳米复合水性长效防腐涂料制备方法

摘要

本发明涉及防腐涂层制备技术，旨在提供一种用于船舶的纳米复合水性长效防腐涂料制备方法。包括：正硅酸甲酯与氨气的饱和醇溶液制得粒子型纳米二氧化硅溶胶，以硝酸及钛酸丁酯进一步处理，再以乙烯基三乙氧基硅烷进行表面改性；另行浓缩后与之掺混制得纳米复合预聚体，再加入过硫酸钾作为引发剂，得到产品。本发明通过乙烯基的缩聚和硅氧硅键合形成耐久性高的成膜物，小颗粒纳米二氧化硅改性剂大幅提高了涂层的耐腐蚀性能。另一方面，纳米二氧化硅与亚微米级金红石型二氧化钛可吸收紫外光辐射，使涂层耐候性大幅增强。涂层在船舶基材表面仅需几十微米即可获得很好的耐腐蚀性能。

主权项

一种用于船舶的纳米复合水性长效防腐涂料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在500r/min的搅拌条件下，将1摩尔正硅酸甲酯中加入2摩尔的氨气的饱和醇溶液，然后加入水，并使水与硅元素的摩尔比为6～10∶1；在60℃下反应8h后，陈化24h，加入10摩尔去离子水搅拌均匀，再经旋转蒸发去掉混合溶剂的50％质量，获得粒子型纳米二氧化硅溶胶；(2)在500r/min的搅拌速率和55℃反应温度下，将4摩尔硝酸加入1摩尔去离子水中混合均匀，然后加入0.05摩尔钛酸丁酯，反应4小时后，室温下密闭陈化6～10小时，得到金红石型纳米二氧化钛溶胶；(3)在300r/min的搅拌速度下，向步骤(1)的二氧化硅溶胶中加入1摩尔乙烯基三乙氧基硅烷，在40～45℃下反应8h，得到乙烯基改性二氧化硅溶胶；(4)在300r/min的搅拌速度下，向步骤(2)的二氧化钛溶胶中加入0.05摩尔乙烯基三乙氧基硅烷，在40℃下反应8h，得到乙烯基改性二氧化钛溶胶，在室温下敞口挥发掉溶剂的60％质量，得到浓缩的乙烯基改性二氧化钛溶胶；(5)在300r/min的搅拌条件下，将步骤(3)制备的乙烯基改性二氧化硅溶胶与步骤(4)制备的浓缩的乙烯基改性二氧化钛溶胶混合后，向混合溶胶中加入硝酸调节pH值，使其pH值保持在1～3；再搅拌0.5h后，将3～5摩尔乙烯基三乙氧基硅烷逐滴加入上述混合溶胶中，在30℃下反应6h后，制得纳米复合预聚体；(6)向步骤(5)反应产物纳米复合预聚体中加入过硫酸钾作为引发剂，过硫酸钾占乙烯基三乙氧基硅烷质量的0.4～0.6％；在70℃下保温4h，得到纳米复合水性长效防腐涂料。