專利名稱：一種納米防腐涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)高分子涂料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是通過能量輻照技術(shù)
將碳納米管接枝于高分子聚合物以制作納米防腐涂料的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)每年因金屬腐蝕造成的損失巨大，不僅浪費(fèi)了自然資源，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污
染。因此研制高效、無公害、低成本的納米防腐涂料成為金屬防腐的重要研究課題。 隨著納米材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，納米復(fù)合涂料的優(yōu)異特性日益引起人們的重視。
根據(jù)納米粒子所具有的納米尺寸效應(yīng)和巨大的比表面積特性，將納米粒子均勻分散在傳統(tǒng)
的防腐涂料中制成納米復(fù)合涂料，可以大大提高防腐涂料的優(yōu)異性能。 碳納米管以其獨(dú)特的物理化學(xué)性能，如獨(dú)特的金屬或半導(dǎo)體導(dǎo)電性、極高的機(jī)械 強(qiáng)度、良好的吸附能力和較強(qiáng)的微波吸收能力，以及作為新型準(zhǔn)一維功能材料而日益受到 人們的重視。 由于碳納米管比表面能很高，在與聚合物基體融混合過程，由于聚合物基體粘度 較大，極易發(fā)生團(tuán)聚，并且碳納米管不溶于任何溶劑，使其使用受到了嚴(yán)重的限制，因此，近 年來通過碳納米管的高分子化改性改善其表面性能的研究已成為碳納米管材料化的重要 途徑.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服碳納米管的團(tuán)聚效應(yīng)，使其均勻分散于復(fù)合涂料中，提高 防腐性能。 本發(fā)明一種納米防腐涂料的制作方法，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 1 :碳納米管的純化取0. 1 1克碳納米管加50 200mL濃HC1中，磁力攪拌下
加熱120°C回流8小時(shí)。蒸餾水洗至中性，干燥成粉末備用。 2 :將純化的碳納米管置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為20 150kGy。 3 :取0. 1 0. 5克聚乙烯醇加50 100mL蒸餾水磁力攪拌下加熱85"至完全溶 解，繼續(xù)攪拌中徐徐加入輻照過的碳納米管，持續(xù)攪拌1小時(shí)得到黑色液體，干燥成粉末備用。 4 :將干燥的粉末置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為20 150kGy。
5 :將輻照過的粉末加蒸餾水磁力攪拌下加熱9(TC至完全溶解，繼續(xù)加熱攪拌至 與市售的水溶性聚氨酯樹脂涂料等稠。將此溶液與水溶性聚氨酯樹脂涂料充分混勻即制成 納米復(fù)合涂料。納米粒子在涂料中所占比例為0. 5 5%。
本發(fā)明具有如下有益效果 1 :采用輻照技術(shù)克服了碳納米管的團(tuán)聚效應(yīng)，改善了碳納米管的分散性。將納米 粒子均勻分散在傳統(tǒng)的防腐涂料中制成納米復(fù)合涂料，大大提高了防腐涂料的優(yōu)異性能。
2:制備工藝簡(jiǎn)單，投資少。無須增加復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備。 3 :節(jié)能、環(huán)保，采用本發(fā)明，生產(chǎn)過程中只消耗很少的能源；傳統(tǒng)的防腐涂料多半 是溶劑型涂料，含有苯類有害溶劑，既污染空氣也有損人類健康，并且傳統(tǒng)的防腐涂料中還 大多含有鉛系或鉻系顏料，會(huì)污染環(huán)境。本發(fā)明以水為溶劑，沒有燃燒、中毒、和污染環(huán)境的 危險(xiǎn)，既安全又環(huán)保。 4:本發(fā)明的納米復(fù)合涂料可以常溫固化，施工方便，可以噴涂、刷涂、滾涂，涂層厚
度可根據(jù)需要任意調(diào)整。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1 : (1)碳納米管的純化取0. 1克碳納米管加50mL濃HCl中，磁力攪拌下加熱120°C 回流8小時(shí)；使用蒸餾水洗至中性，然后干燥成粉末備用； (2)將上述純化的碳納米管置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為 20kGy ; (3)取0. 1克聚乙烯醇加50mL蒸餾水磁力攪拌下加熱至85。C使其完全溶解，繼續(xù) 攪拌中徐徐加入上述輻照過的碳納米管，持續(xù)攪拌1小時(shí)得到黑色液體，然后干燥成粉末 備用； (4)將步驟(3)得到的干燥粉末置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量 為20kGy ; (5)將步驟(4)得到的輻照過的粉末加蒸餾水磁力攪拌下加熱9(TC至完全溶解， 繼續(xù)加熱攪拌至與市售的水溶性聚氨酯樹脂涂料相等粘稠度；將上述溶液與水溶性聚氨酯 樹脂涂料充分混勻，即制成納米粒子在涂料中所占比例為0. 5的納米復(fù)合涂料。
實(shí)施例2 (1)碳納米管的純化取O. 5克碳納米管加100mL濃HCl中，磁力攪拌下加熱120°C 回流8小時(shí)；使用蒸餾水洗至中性，然后干燥成粉末備用； (2)將上述純化的碳納米管置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為 80kGy ; (3)取0. 3克聚乙烯醇加80mL蒸餾水磁力攪拌下加熱至85。C使其完全溶解，繼續(xù) 攪拌中徐徐加入上述輻照過的碳納米管，持續(xù)攪拌1小時(shí)得到黑色液體，然后干燥成粉末 備用； (4)將步驟(3)得到的干燥粉末置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量 為60kGy ; (5)將步驟(4)得到的輻照過的粉末加蒸餾水磁力攪拌下加熱9(TC至完全溶解， 繼續(xù)加熱攪拌至與市售的水溶性聚氨酯樹脂涂料相等粘稠度；將上述溶液與水溶性聚氨酯 樹脂涂料充分混勻，即制成納米粒子在涂料中所占比例為2. 5%的納米復(fù)合涂料。
實(shí)施例3 (1)碳納米管的純化取1克碳納米管加200mL濃HC1中，磁力攪拌下加熱120°C 回流8小時(shí)；使用蒸餾水洗至中性，然后干燥成粉末備用；
(2)將上述純化的碳納米管置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為 150kGy ; (3)取0. 5克聚乙烯醇加lOOmL蒸餾水磁力攪拌下加熱至85。C使其完全溶解，繼 續(xù)攪拌中徐徐加入上述輻照過的碳納米管，持續(xù)攪拌1小時(shí)得到黑色液體，然后干燥成粉 末備用； (4)將步驟(3)得到的干燥粉末置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量 為150kGy ; (5)將步驟(4)得到的輻照過的粉末加蒸餾水磁力攪拌下加熱9(TC至完全溶解， 繼續(xù)加熱攪拌至與市售的水溶性聚氨酯樹脂涂料相等粘稠度；將上述溶液與水溶性聚氨酯 樹脂涂料充分混勻，即制成納米粒子在涂料中所占比例為5%的納米復(fù)合涂料。
權(quán)利要求
一種納米防腐涂料的制作方法，其特征是，按照下述步驟進(jìn)行(1)碳納米管的純化取0.--11克碳納米管加50--200mL濃HCl中，磁力攪拌下加熱120℃回流8小時(shí)；使用蒸餾水洗至中性，然后干燥成粉末備用；(2)將上述純化的碳納米管置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為20～150kGy；(3)取0.1～0.5克聚乙烯醇加50～100mL蒸餾水磁力攪拌下加熱至85℃使其完全溶解，繼續(xù)攪拌中徐徐加入上述輻照過的碳納米管，持續(xù)攪拌1小時(shí)得到黑色液體，然后干燥成粉末備用；(4)將步驟(3)得到的干燥粉末置于鈷源輻照室或電子加速器下輻照，輻照劑量為20～150kGy；(5)將步驟(4)得到的輻照過的粉末加蒸餾水磁力攪拌下加熱90℃至完全溶解，繼續(xù)加熱攪拌至與市售的水溶性聚氨酯樹脂涂料相等粘稠度；將上述溶液與水溶性聚氨酯樹脂涂料充分混勻，即制成納米粒子在涂料中所占比例為0.5～5％的納米復(fù)合涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米防腐涂料的制作方法。本發(fā)明按照下述步驟進(jìn)行首先進(jìn)行碳納米管的純化，然后將純化后的碳納米管進(jìn)行首次輻照，將上述輻照過的碳納米管加入到聚乙烯醇中攪拌后干燥，將干燥后的粉末進(jìn)行再次輻照，最后將上述再次輻照后的粉末與水溶性聚氨酯樹脂涂料充分混勻即制成納米復(fù)合涂料。本發(fā)明采用輻照技術(shù)克服了碳納米管的團(tuán)聚效應(yīng)，改善了碳納米管的分散性。將納米粒子均勻分散在傳統(tǒng)的防腐涂料中制成納米復(fù)合涂料，大大提高了防腐涂料的優(yōu)異性能。
文檔編號(hào)C09C3/10GK101735724SQ20101030026
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者劉偉, 孫志杰, 徐濤, 李哲 申請(qǐng)人:天津市技術(shù)物理研究所