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专利号: 2019102124919
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米复合海洋防腐涂料,其特征在于:所述防腐涂料由甲、乙双组分组成,原料重量百分比如下: 甲组分:

丙烯酸树脂  20%~40%分散剂           5%~10%Fe3O4@TiO2-h-BN杂化复合材料  4%~7%纳米纤维素     0.5%~2%环氧树脂       5%~15%去离子水    20%~25%锌粉     5%~10%碳酸钙        3%~7%润湿剂   0.1 %~0.5%消泡剂   0.1%~0.5%附着力促进剂  0.5~1.5%流平剂   0.5%~1%乙组分:

固化剂 15% 25%;

~

其中,分散剂为自制的羟基环氧磷酸酯分散剂(HEP);

所述羟基环氧磷酸酯分散剂的制备方法为:

将双酚A环氧树脂E44丙酮溶液滴加到磷酸丙酮溶液中,剧烈搅拌混合物直至酸值保持

97.23mg KOH / g恒定,将N,N-二甲基乙醇胺和水逐滴加入混合物中,反应完成后,使用旋转真空蒸发器除去溶剂丙酮,获得羟基环氧磷酸酯分散剂;所述Fe3O4@TiO2-h-BN杂化复合材料的具体制备方法为:步骤一:制备磁性Fe3O4纳米颗粒;

步骤二:采用溶胶-凝胶法制备Fe3O4@TiO2纳米复合材料;

量取无水乙醇和Ti(OC4H9)4置于烧杯,在剧烈搅拌下,将Ti(OC4H9)4逐滴滴加到无水乙醇中制备成B;将维生素B6溶于水中后加入溶液B中混合均匀;

将步骤一制备的四氧化三铁颗粒加入去离子水和无水乙醇的混合液中,持续超声分散

20min,超声分散后调节pH≥3,制成溶液A;

将溶液B剧烈搅拌,向剧烈搅拌的溶液B中逐滴加入溶液A,逐渐变成乳棕色,继续搅拌

8h,放在空气中陈化形成湿溶胶,置于干燥箱中干燥,形成干溶胶,研磨成粉末,在马弗炉中

350℃煅烧2h,得到维生素B6修饰的核-壳结构Fe3O4@TiO2纳米复合材料;

步骤三:采用偶联剂再对维生素B6修饰的核-壳结构Fe3O4@TiO2纳米复合材料的表面氨基化改性;

称取偶联剂和无水乙醇,持续超声30min,向混合液中缓慢加入去离子水,继续搅拌,用氨水调节pH=10,将Fe3O4@TiO2纳米复合材料加入混合液中,持续搅拌3h,最后将产物洗涤、离心,将最终产物进行冷冻干燥24h,得功能化Fe3O4@TiO2纳米复合材料;

步骤四:将六方氮化硼(h-BN)粉末分散在Tris-缓冲溶液和乙醇的混合溶液中,进行超声处理30分钟,然后加入多巴胺盐酸,并在60℃下搅拌反应6小时,待反应结束后,将产物洗涤数次后冷冻干燥,得到多巴胺改性的h-BN(PDA@h-BN);

步骤五:在DMF中加入PDA@h-BN,用超声处理形成均匀悬浮液,在悬浮液中加入步骤三功能化Fe3O4@TiO2纳米复合材料,继续超声处理0.25 h,然后在105℃下,持续搅拌反应3h,待反应结束后过滤,并用无水乙醇和去离子水洗涤滤饼,干燥后得Fe3O4@TiO2-h-BN杂化复合材料。

2.如权利要求1所述的纳米复合海洋防腐涂料,其特征在于:所述丙烯酸树脂为PA-4801水性羟基丙烯酸树脂;

环氧树脂为固含量60%的水性环氧树脂;

润湿剂为磺基琥珀酸二异辛酯钠盐;

消泡剂为有机硅消泡剂;

附着力促进剂为苯氧基二甲基硅烷化合物;

流平剂为有机硅流平剂;

固化剂为水性异氰酸酯固化剂OS-901。

3.如权利要求1所述纳米复合海洋防腐涂料,其特征在于:所述偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(IPTMS)、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(IEPI)或3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)。

4.如权利要求1所述纳米复合海洋防腐涂料,其特征在于:制备磁性Fe3O4纳米颗粒的具体制备方法为:在三颈烧瓶中加入七水硫酸亚铁和乙二醇,将溶液在氮气保护下混合搅拌30min,随后逐滴加入0.5%的H2O2水溶液,温度保持在50℃,持续搅拌反应4h,通过加入25%的氨水溶液,将反应混合物保持在碱性环境下,将合成的纳米颗粒透析24h,通过磁场分离,倾析和再分散纯化,最后将沉淀的纳米四氧化三铁颗粒用水和甲醇洗涤数次,直到pH=7,然后过滤,进行冷冻干燥24h,得到磁性Fe3O4纳米颗粒。

5.如权利要求1所述纳米复合海洋防腐涂料,其特征在于:所述磷酸与环氧基的摩尔比为1:1。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的纳米复合海洋防腐涂料的制备方法,其特征在于:制备步骤如下,

步骤一:在反应容器中加入丙烯酸树脂、去离子水、碳酸钙、锌粉和其他助剂,高速搅拌混合均匀,然后加入环氧树脂,继续持续搅拌30min,得混合溶液;

步骤二:将Fe3O4@TiO2-h-BN杂化复合材料和纳米纤维素(NCC)、分散剂混合均匀,向混合液加入适量的去离子水并在500W装有降温装置的超声分散仪中超声,得到Fe3O4@TiO2-h-BN杂化材料混合分散体;

步骤三:将步骤二所得的混合分散体加入步骤一所得到的混合溶液中持续搅拌均匀后即为甲组分;

步骤四:向步骤三的甲组分中加入乙组分固化剂,持续搅拌均匀后,即可得到纳米复合海洋防腐涂料。