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CN110627097A - 插层材料的制备及其在极地水性防腐涂料中的应用 - Google Patents

插层材料的制备及其在极地水性防腐涂料中的应用 Download PDF

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CN110627097A CN201910890790.8A CN201910890790A CN110627097A CN 110627097 A CN110627097 A CN 110627097A CN 201910890790 A CN201910890790 A CN 201910890790A CN 110627097 A CN110627097 A CN 110627097A
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Abstract

本发明公开了一种具有缓蚀可控及低温催化双重效果的插层材料的制备方法，并将其应用到涂料中，进而研发了一种极地等低温环境下使用的高性能水性防腐涂料。该涂料体系包含A、B两个组分，其中A组分为耐低温环氧树脂为基体，复配高性能防腐颜料和填料的混合物，B组分为改性胺固化剂。涂层具有良好的长期耐低温性、防腐蚀性能，适用于极地船舶、设备的防护装饰。

Description

插层材料的制备及其在极地水性防腐涂料中的应用
技术领域
本发明涉及水性防腐涂料领域，具体来说涉及一种防腐插层材料的制备及低温固化水性防腐涂料的制备方法和应用。其特别适用于在低温条件下施工及使用的设施、设备的防腐及修补，如极地舰船内表面、寒冷地区的仪器、设备表面等。
背景技术
环氧树脂种类繁多且其固化后物理性能和化学性能优异，故其在防腐涂料领域应用广泛。随着国家对环保要求的提高，水性环氧树脂涂料具有用水做分散剂、无毒、不燃、易施工且无VOC排放等特点，是防腐涂料领域发展的趋势。目前，水性防腐涂料除了在工业防腐领域呈现逐年上涨的趋势，在轨道交通、船舶、汽车领域的比重也不断提高。
虽然水性防腐在性能上已经有了很大的提升，但是相较于溶剂型防腐涂料，水性环氧体系在固化时由于体系中的水比热容大，挥发困难，导致涂膜难以干燥、与基材附着力差，造成腐蚀缺陷。尤其是当面对低温施工环境的时候，这些缺陷就更加明显，譬如终年严寒的极地海洋环境或者寒冷的内陆环境。随着人们对极地地区科考研究和资源采集的不断加强，开发舰船和相关设备用的低温可固化施工的高防腐蚀涂料成为了一项重要的课题。
通过改性固化剂或者添加催化剂的方式能够降低环氧的固化温度，比如叔胺类、三氟化硼乙醚、三苯基磷、咪唑类，都是常用的方法。其中，唑类催化剂3位上的叔氮，催化效果好，且分子中的π键和S、N等原子的有机杂化，使其较易与金属表面空的d轨道形成双重键合作用,从而稳定地吸附于金属表面，起到缓蚀作用。但大部分催化剂为固态，而且水溶性差，难以分散到固化剂中。除此之外，其催化活性大，需对其活性进行改性处理，改性后作为潜伏型催化剂使用，并且能直接添加到环氧树脂组分中。
环境友好型的层状双金属氢氧化物LDH(layered double hydroxides)是一类由带正电荷的层板和层间阴离子堆积而成的无机功能材料，其可以作为防腐蚀涂层应用于金属材料的防腐蚀。这主要是因为其可在金属材料表面形成一层致密的LDH膜，能够阻碍溶液中的侵蚀性Cl-与基体材料的接触；同时由于LDH 层间阴离子的可交换性，Cl-可被容纳到层间并与带正电的层板成键，限制了Cl-在层间的移动，延长Cl-到达基体表面的时间；另外LDH可作为缓蚀剂的载体，与溶液中的Cl-接触后，LDH层间的缓蚀剂会立即释放到金属/电解液界面，阻碍氧化还原反应的进行，进行自我保护。因此将插入缓蚀剂的LDH应用到金属表面防腐，可以实现隔离、捕获、主动释放缓蚀剂的智能防护，提高金属的耐腐蚀性能。
综合国内外的发明和文献，在涂料防腐领域，插层材料主要以磷酸、铬酸、钒酸、钨酸等金属盐作为缓蚀剂，通过离子取代制备，然后将插层材料作为填料加入到涂料中，如CN201611038558公开了铝、镁、钼盐制备水滑石缓释剂方法。CN200810137582公开了铬酸，钒酸制备水滑石的方法。如CN201310343188 公开了一种涂层使用缓释剂插层水滑石，且运用到酸性油田输送管，具有良好的防腐自修复性能。
本发明采用LDH层状材料作为具有催化和缓蚀双重作用的唑类等阴离子的纳米容器，制备了可控缓释插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-SxCyNz m)材料，并直接引入到涂层配方中。在不破坏涂层本身防腐蚀效果的前提下，达到了缓蚀剂可控释放的效果，提高涂层的防腐能力。并通过对树脂的筛选和复配，使涂层具有良好的抗低温及低温施工性能，能够广泛应用于低温条件下船舱、设施设备的防腐。
发明内容
1、一种可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-SxCyNz m)材料，结构如附图7所示。
2、所述的可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-SxCyNz m)材料，按如下方法制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取一定量的可溶解的镁盐和铝盐置于三口烧瓶中，加入去离子水溶解。溶液B：称取一定量的有缓蚀作用的唑类SxCyNz m-，加入NaOH水溶液溶解，并调节pH至合适数值。
(2)加热反应：将A溶液加热至50～80℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加 B溶液，滴加时间约0.5～1.5h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为9～12，升温至70～90℃。晶化反应20～30h，得到的MgAl-LDH-SxCyNz m-悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温55～65℃烘干，得到LDH插层材料备用。
进一步，步骤(1)中所述可溶解的镁盐为硝酸镁、硫酸镁中的一种或两种；可溶解的铝盐为硝酸铝、硫酸铝中的一种或两种。Mg2+：Al3+摩尔比为3:1。
进一步，步骤(1)中，SxCyNz m-为2-巯基苯并咪唑(MBIMD)、2-巯基苯并噻唑(MBT)、2-巯基-1-甲基咪唑(MMIMD)、1-(11-巯基十一烷基)咪唑(MUI) 中的一种或多种。SxCyNz m-：(Mg2++Al3+)＝1～2：1。
进一步，步骤(1)中，所述控制pH为9～12，其中优选9.5～10.5。
进一步，步骤(2)中，A溶液加热的温度为50～80℃，优选55～65℃。
进一步，步骤(2)中，控制B溶液滴加的时间为0.5～1.5h，优选1h。
进一步，步骤(3)中，所述控制pH为9～12，其中优选9.5～10.5。
进一步，步骤(3)中，A溶液加热的温度为70～90℃，优选80～85℃。
进一步，步骤(3)中，晶化反应的时间为20～30h，优选24～26h。
3、水性耐低温防腐涂料组合物，由A组分与B组分组成，A、B组分的配方如下：
A组分：
原材料 重量份/％
环氧乳液 35～42
颜填料 25～35
防锈颜料 5～8
插层材料 3～5
助剂 2～3
水 18～20
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
5、所述的涂料组合物制备方法：
(1)A组分浆料制备：将A组分中的颜填料25～35％、防锈颜料5～8％、插层材料3～5％、助剂(消泡剂、分散助剂)、水18～20％在配料罐高速分散搅拌均匀，研磨至细度≤30μm。
(2)A组分制备：将上述浆料慢速搅拌消泡，加入35～42％环氧乳液、助剂(成膜助剂、闪蚀抑制剂、润湿流平剂、流变助剂、增稠剂、防霉变助剂)，分散均匀，过滤出料得到A组分。
(3)B组分制备：将称量好的固化剂，加入水、助剂(闪蚀抑制剂等)，分散均匀，过滤出料得到B组分。
(4)涂料的配制：A组分环氧基团含量与B组分活泼氢含量按1：0.65～0.8的比例混合。
进一步，步骤(1)中，颜填料包括体质填料和颜料，根据具体情况加入。体质填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土、水滑石、硅灰石中的一种或两种以上混合；颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、炭黑中的一种或两种以上。
进一步，步骤(1)中的防锈颜料为磷酸锌、磷酸铝锌、碱式磷酸锌钼、三聚磷酸铝中的一种或两种以上混合。
进一步，步骤(1)中的插层材料为MgAl-LDH-MUI，MgAl-LDH-MMIMD， MgAl-LDH-MBIMD以及MgAl-LDH-MBT中的一种或两种以上。
进一步，步骤(2)中环氧乳液为防腐效果较好，稳定性优良，耐低温环境的环氧乳液。如市售空气化工AR555，瀚森化工EPIKOTE6520、EPIKOTE5522，湛新树脂EP386、EP387、EP2384牌号等产品。
进一步，步骤(1)(2)中所用的助剂选自VOC含量极低的环保型助剂，包括消泡剂，流平剂，润湿分散剂、增稠剂、防腐剂、防霉变助剂等等。
进一步，步骤(3)中，环氧固化剂主要指耐腐蚀性能良好，且玻璃化温度较低，能为涂膜提供一定的自由体积、柔韧性、耐寒性的水性环氧用固化剂。如市售的如市售空气化工AR419，瀚森化工EK-6870、EK-8584，湛新树脂 EH-2188、EH-616、EH-613牌号等产品。
6、所述涂料组合物采用喷涂、刷涂、刮涂的方式进行施工。涂覆在金属板材上，室温固化成膜。涂膜的性能指标如下：
VOC含量：≤100g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度100μm)：配套环氧底漆，1000小时以上，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)
低温固化性能：5℃下表干时间≤2h，实干时间≤12h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
7、与现有技术相比，本发明优势如下：
(1)本发明合成了具有可控缓蚀及固化催化双重作用的插层材料，并将其直接应用到水性涂层配方中。改善了涂层的防腐效果及低温固化能力，能够使涂层具有与溶剂型涂层相匹配的功效，减少了VOC的排放。
(2)本发明采用能够耐低温严寒气候且低温固化的涂料，特别适合用于极地区域服务的船舱、设备等对防腐有较高要求的内表面。
附图说明
图1为本发明实施例6所制备的普通涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图2为本发明实施例7所制备的含MgAl-LDH-VO4插层材料涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图3为本发明实施例8所制备的含MgAl-LDH-CrO4插层材料涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图4为本发明实施例9所制备的含MgAl-LDH-MBIMD插层材料涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图5为本发明实施例10所制备的含MgAl-LDH-MBT插层材料涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图6为本发明实施例11所制备的含MgAl-LDH-MMIMD插层材料涂层的耐中性盐雾试验(1000h)效果图。
图7一种可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-SxCyNz m)材料的结构。
具体实施方式
下面列举优选实施方式的实施例对本发明进行详细的阐述，这些实施例不是对本发明的限定。
实施例1
无催化可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-VO4)材料的制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取44.4g硝酸镁、37.5g硝酸铝置于三口烧瓶中，加入4000ml去离子水溶解。溶液B：称取27.6g的偏钒酸钠NaVO3，加入去离子水1000ml溶解，采用0.1mol/L的NaOH水溶液调节pH至9.5～10.5。
(2)加热反应：将A溶液加热至80℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B 溶液，滴加时间约1h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为10，升温至80℃。晶化反应约24h，得到的MgAl-LDH-VO4悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温60℃烘干，得到 MgAl-LDH-VO4插层材料备用。
实施例2
无催化可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-CrO4)材料的制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取44.4g硝酸镁、37.5g硝酸铝置于三口烧瓶中，加入4000ml去离子水溶解。溶液B：称取35.1g的偏钒酸钠NaCrO4，加入去离子水1000ml溶解，采用0.1mol/L的NaOH水溶液调节pH至9.5～10.5。
(2)加热反应：将A溶液加热至75℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B 溶液，滴加时间约1h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为10，升温至75℃。晶化反应约24h，得到的MgAl-LDH-CrO4悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温60℃烘干，得到 MgAl-LDH-CrO4插层材料备用。
实施例3
催化可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-MBIMD)材料的制备。
(1)配置溶液：溶液A：称取44.4g硝酸镁、37.5g硝酸铝置于三口烧瓶中，加入4000ml去离子水溶解。溶液B：称取44.3g的2-巯基苯并咪唑，11.8g的 NaOH于1000ml溶解，调节pH至9.5～10.5。
(2)加热反应：将A溶液加热至75℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B 溶液，滴加时间约1h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为10，升温至85℃。晶化反应约24h，得到的MgAl-LDH-MBIMD悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温55～65℃烘干，得到MgAl-LDH-MBIMD插层材料备用。
实施例4
催化可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-MBT)材料的制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取44.4g硝酸镁、37.5g硝酸铝置于三口烧瓶中，加入4000ml去离子水溶解。溶液B：称取49.3g的2-巯基苯并噻唑，11.8g的 NaOH于1000ml溶解，调节pH至9.5～10.5。
(2)加热反应：将A溶液加热至80℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B 溶液，滴加时间约1h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为10，升温至80℃。晶化反应约24h，得到的MgAl-LDH-MBT悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温60℃烘干，得到 MgAl-LDH-MBT插层材料备用。
实施例5
催化可控缓蚀插层纳米镁铝水滑石(MgAl-LDH-MMIMD)材料的制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取44.4g硝酸镁、37.5g硝酸铝置于三口烧瓶中，加入4000ml去离子水溶解。溶液B：称取33.7g的2-巯基苯并咪唑，11.8g的 NaOH于1000ml溶解，调节pH至9.5～10.5。
(2)加热反应：将A溶液加热至75℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B 溶液，滴加时间约1h。
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为10，升温至75℃。晶化反应约24h，得到的MgAl-LDH-MMIMD悬浊液。
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温60℃烘干，得到 MgAl-LDH-MMIMD插层材料备用。
实施例6不含插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
无插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：28g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90um)：环氧底漆，1000小时以上，涂层起泡、生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度：5.87-6.49mm
低温固化性能：5℃下表干时间8h，实干时间48h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
实施例7含(MgAl-LDH-VO4)无催化插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
MgAl-LDH-VO4插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝、 MgAl-LDH-VO4插层材料依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：29g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90μm)：环氧底漆，1000小时以上，涂层非划线处不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度： 3.30-3.75mm
低温固化性能：5℃下表干时间8h，实干时间50h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
实施例8含(MgAl-LDH-CrO4)无催化插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
原材料 重量份/％
环氧乳液 40
沉淀硫酸钡 8.2
钛白粉 12
硅灰石 6.5
磷酸铝 7
MgAl-LDH-CrO<sub>4</sub>插层材料 3.8
分散剂 1.2
成膜助剂 0.8
消泡剂 0.2
流平剂 0.2
增稠剂 0.1
水 20
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
MgAl-LDH-CrO4插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝、 MgAl-LDH-CrO4插层材料依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：29g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90μm)：环氧底漆，1000小时以上，涂层非划线处不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度： 3.93-5.45mm
低温固化性能：5℃下表干时间8h，实干时间49h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
实施例9含(MgAl-LDH-MBIMD)插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
原材料 重量份/％
环氧乳液 40
沉淀硫酸钡 8.2
钛白粉 12
硅灰石 6.5
磷酸铝 7
MgAl-LDH-MBIMD插层材料 3.8
分散剂 1.2
成膜助剂 0.8
消泡剂 0.2
流平剂 0.2
增稠剂 0.1
水 20
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
MgAl-LDH-MBIMD插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝、MgAl-LDH-MBIMD插层材料依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：32g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90μm)：环氧底漆，1000小时以上，涂层非划线处不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度： 4.09-4.70mm
低温固化性能：5℃下表干时间4h，实干时间24h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
实施例10含(MgAl-LDH-MBT)插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
MgAl-LDH-MBT插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝、 MgAl-LDH-MBT插层材料依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：29g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90μm)：环氧底漆，1000小时以上，涂层非划线处不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度： 2.52-3.77mm
低温固化性能：5℃下表干时间6h，实干时间36h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)
实施例11含(MgAl-LDH-MMIMD)插层材料的涂料组合物的制备
组成成份配方
A组分：
B组分：
原材料 重量份/％
水性环氧固化剂 60～80
水 10～20
助剂 1～2
MgAl-LDH-MMIMD插层材料涂料组合物的制备步骤：
(1)准确称量A组分中的水、分散剂、消泡剂等于配浆容器中，用高速分散剂在500～900rpm下分散均匀；
(2)将上述A组分中的硅灰石、沉淀硫酸钡、钛白粉、磷酸铝、 MgAl-LDH-MMIMD插层材料依次加入容器中，1500～1700rpm分散半小时；
(3)将分散好的浆料转移到研磨机上，2500rpm研磨至细度小于30微米，得到浆料；
(4)将得到的浆料转移到调漆容器中，缓慢低速搅拌3小时除去浆料中的气泡，并加入相应计量的环氧乳液，成膜助剂、流平剂、增稠剂搅匀；
(5)用400目绢布过滤，包装，得到涂料组合物A组分
(6)将A组分与所得到的B组分及水按照9:1:1(重量比)的比例混合，搅拌均匀，喷涂，室温固化14天后涂膜的性能如下：
VOC含量：28g/L；(GB/T 23986-2009)
耐中性盐雾(漆膜厚度80-90μm)：环氧底漆，1000小时以上，涂层非划线处不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GB/T 1771-2007)，双侧腐蚀宽度： 4.57-5.11mm
低温固化性能：5℃下表干时间3h，实干时间18h(GB/T 1728-1979)
耐低温性：低温-55℃储存240h，涂层不起泡、不生锈、不开裂、不脱落(GJB150.4A-2009)
耐高低温循环交变试验：-55℃/2h～75℃/2h，60个周期，涂层不起泡、不生锈、开裂、不脱落(GJB150.5A-2009)

Claims (10)

1.一种可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，按如下方法制备：
(1)配置溶液：溶液A：称取一定量的可溶解的镁盐和铝盐置于三口烧瓶中，加入去离子水溶解，溶液B：称取一定量的有缓蚀作用的唑类SxCyNz m-，加入NaOH水溶液溶解，并调节pH至合适数值；
(2)加热反应：将A溶液加热至50～80℃，在剧烈搅拌的条件下缓慢滴加B溶液，滴加时间约0.5～1.5h；
(3)结晶晶化：滴加结束后，采用0.1mol/L NaOH调节混合液pH为9～12，升温至70～90℃，晶化反应20～30h，得到的MgAl-LDH-SxCyNz m-悬浊液；
(4)水洗干燥：吸取少量悬浊液，水洗三次，离心，低温55～65℃烘干，得到MgAl-LDH-SxCyNz m插层材料备用。
2.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述控制pH为9.5～10.5。
3.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，A溶液加热的温度为55～65℃。
4.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，控制B溶液滴加的时间为1h。
5.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述控制pH为9.5～10.5。
6.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，A溶液加热的温度为80～85℃，晶化反应的时间为24～26h。
7.根据权利要求1所述的可控缓蚀插层纳米MgAl-LDH-SxCyNz m材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述可溶解的镁盐为硝酸镁、硫酸镁中的一种或两种；可溶解的铝盐为硝酸铝、硫酸铝中的一种或两种，Mg2+：Al3+摩尔比为3:1；SxCyNz m-为2-巯基苯并咪唑(MBIMD)、2-巯基苯并噻唑(MBT)、2-巯基-1-甲基咪唑(MMIMD)、1-(11-巯基十一烷基)咪唑(MUI)中的一种或多种缓蚀离子，SxCyNz m-：(Mg2++Al3+)＝1～2：1。
8.一种水性耐低温防腐涂料，其特征在于，由A组分与B组分组成，A、B组分的配方如下：
A组分：
B组分：
所述助剂1为消泡剂、分散助剂、成膜助剂、闪蚀抑制剂、润湿流平剂、流变助剂、增稠剂、防霉变助剂，助剂2为闪蚀抑制剂。
9.根据权利要求8所述的水性耐低温防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)A组分浆料制备：将A组分中的颜填料25～35％、防锈颜料5～9％、插层材料3～5％、消泡剂、分散助剂、水18～20％在配料罐高速分散搅拌均匀，研磨至细度≤30μm；
(2)A组分制备：将上述浆料慢速搅拌消泡，加入35～42％环氧乳液、成膜助剂、闪蚀抑制剂、润湿流平剂、流变助剂、增稠剂、防霉变助剂，分散均匀，过滤出料得到A组分；
(3)B组分制备：将称量好的固化剂，加入水、闪蚀抑制剂，分散均匀，过滤出料得到B组分；
(4)涂料的配制：A组分环氧基团含量与B组分活泼氢含量按1：0.65～0.8的比例混合。
10.根据权利要求9所述的水性耐低温防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，颜填料包括体质填料和颜料，体质填料为滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土、水滑石、硅灰石中的一种或两种以上混合；颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、炭黑中的一种或两种以上，防锈颜料为磷酸锌、磷酸铝锌、碱式磷酸锌钼、三聚磷酸铝中的一种或两种以上混合，插层材料为MgAl-LDH-MUI，MgAl-LDH-MMIMD，MgAl-LDH-MBIMD以及MgAl-LDH-MBT中的一种或两种以上。
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