大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及防腐蝕添加劑制備技術(shù)，旨在提供一種大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法。包括步驟：將PS微球乳液分散到無水乙醇中，加入十六烷基三甲基溴化銨粉末、去離子水、乙醇、氨水持續(xù)攪拌，滴加正硅酸乙酯反應(yīng)后抽濾，清洗，干燥、烘焙得到中空二氧化硅微球；向硝酸鈰的酸性溶液中加入無水乙醇、中空二氧化硅微球，加熱攪拌后離心分離，洗滌后干燥，得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明以中空二氧化硅微球負(fù)載緩蝕劑，避免了緩蝕劑與涂料的直接接觸，能在使用中通過提高二氧化硅微球負(fù)載結(jié)構(gòu)量的方式來提高緩蝕劑的加入量，進(jìn)而提高緩蝕劑在涂層中的含量，延長提高緩蝕劑作用的時(shí)間。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中緩蝕劑加入量過大對涂料穩(wěn)定性的負(fù)面影響。
【專利說明】
大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及防腐蝕添加劑制備技術(shù)，特別涉及大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶用防腐涂料尤其是船殼用防腐涂料對涂層的耐腐蝕性能要求很高，普通的有機(jī)樹脂等防腐涂層配合預(yù)處理層、底漆，同時(shí)加入鋅粉等陽極保護(hù)劑，在一定厚度的情況下具有較好的耐腐蝕性能。但有機(jī)類水性防腐涂層吸水性強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，使其在一定的使用周期后對于腐蝕介質(zhì)的屏蔽作用下降，故在使用一段時(shí)間后需修復(fù)和重涂以保障船舶的正常運(yùn)行，因而需要腐蝕抑制劑來協(xié)助提高涂料的耐腐蝕性能，但直接將腐蝕抑制劑加入到涂料或涂層中容易流失，需要一種負(fù)載結(jié)構(gòu)將腐蝕抑制劑包覆其中才能防止其流失。通常的緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)多為多孔結(jié)構(gòu)，其負(fù)載緩蝕劑的量有限，因而影響了緩蝕劑的作用時(shí)間，本發(fā)明采用中空結(jié)構(gòu)的二氧化硅微球進(jìn)行緩蝕劑負(fù)載，有效提高了緩蝕劑的負(fù)載量，延長了緩蝕劑在涂料中的作用時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法。
[0004]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]提供一種大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006](I)在200r/min的攪拌條件下，在100質(zhì)量份水中加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)pH值在3?5之間；然后將溶液加熱到50°C，加入10?15質(zhì)量份硝酸鈰混合均勻，再加入I質(zhì)量份無水乙醇攪拌0.5h;
[0007](2)將聚苯乙烯(PS)微球乳液分散到無水乙醇中，得到濃度為0.2g/L的PS微球分散液;取50ml分散液，加入0.25g十六烷基三甲基溴化銨粉末、8ml去離子水和12ml乙醇，室溫下攪拌均勻;然后向混合物中加入Iml氨水，持續(xù)攪拌0.5小時(shí)后，逐滴加入0.4ml正硅酸乙酯，室溫下反應(yīng)4h后結(jié)束反應(yīng);將反應(yīng)液反復(fù)抽濾、清洗后在室溫下干燥，并將得到的粉體放入烘箱中，以5°C/min的升溫速度升溫至550°C，保溫2h后得到中空二氧化硅微球；
[0008](3)在500r/min攪拌條件下將10質(zhì)量份步驟(2)中的中空二氧化娃微球加入到步驟(I)所得溶液中，在80°C下混合攪拌3小時(shí)；
[0009](4)將步驟(3)所得的混合溶液離心分離，沉降物用乙醇洗滌4次后在80 V烘箱干燥，得到大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明中，所述聚苯乙稀微球乳液為分析純，微球直徑為1-3μηι，乳液濃度為5%質(zhì)量份;所述十六烷基三甲基溴化銨粉末為分析純;所述正硅酸乙酯純度為99.8 %。
[0011 ] 本發(fā)明中，所述硝酸鋪分子式為CeNC>3.6H2O，分析純。
[0012]本發(fā)明中大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的使用方法，是將3質(zhì)量份的大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)加入至100質(zhì)量份的水性涂料中，混合攪拌3小時(shí)后，用于針對防腐涂裝部位的涂覆。
[0013]發(fā)明原理描述:
[0014]緩蝕劑在涂層防腐蝕過程中會(huì)不斷消耗，因而緩蝕劑的量決定了涂層的耐腐蝕周期。一般涂層防腐技術(shù)中，緩蝕劑直接加入涂料中，但緩蝕劑的量不可加入太多，因緩蝕劑離子含量高，且會(huì)發(fā)生電極反應(yīng)。若加入量過大將會(huì)影響涂料的穩(wěn)定性，一般在防腐涂料中加入的量在0.001mol/L濃度范圍(約千分之一左右)。而本發(fā)明采用中空二氧化硅微球負(fù)載緩蝕劑，避免了緩蝕劑與涂料的直接接觸，當(dāng)涂料制備成涂層并浸泡于海水等腐蝕性液體中時(shí)，緩蝕劑會(huì)通過二氧化硅微球殼層的微孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到涂層中其緩蝕作用，只要提高二氧化硅微球負(fù)載結(jié)構(gòu)的量即可提高緩蝕劑的加入量，通過該方法，可將緩蝕劑(硝酸鈰)的含量提高至百分之五左右，提高了緩蝕劑在涂層中的含量，從而提高緩蝕劑作用的時(shí)間。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明采用中空二氧化硅微球負(fù)載緩蝕劑，避免了緩蝕劑與涂料的直接接觸，能夠在使用中通過提高二氧化硅微球負(fù)載結(jié)構(gòu)量的方式來提高緩蝕劑的加入量，進(jìn)而提高了緩蝕劑在涂層中的含量，延長提高緩蝕劑作用的時(shí)間。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中緩蝕劑加入量過大對涂料穩(wěn)定性的負(fù)面影響。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明中，所述聚苯乙烯(PS)微球乳液、正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化銨和硝酸鈰均為市購產(chǎn)品。例如，下述實(shí)施例中的PS微球乳液即選用了阿拉丁 (上海)化學(xué)試劑有限公司，產(chǎn)品編號(hào)為P107775;十六烷基三甲基溴化銨為阿拉丁(上海)化學(xué)試劑有限公司，產(chǎn)品編號(hào)H108983;正硅酸乙酯為江蘇永華化工有限公司產(chǎn)品，純度99.7%。硝酸鈰為美國阿拉丁化學(xué)試劑有限公司，六水硝酸鈰，純度99.5%。
[0018]以下通過實(shí)例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行描述。
[0019]實(shí)施例1
[0020]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備:
[0021](I)在200r/min的攪拌條件下，在100質(zhì)量份水中加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH值在3之間；然后將溶液加熱到50°C，加入10質(zhì)量份硝酸鈰混合均勻，再加入I質(zhì)量份無水乙醇攪拌0.5h;
[0022](2)將聚苯乙烯(PS)微球乳液分散到無水乙醇中，得到濃度為0.2g/L的PS微球分散液。取50ml分散液，加入0.25g十六烷基三甲基溴化銨粉末、8ml去離子水和12ml乙醇，室溫下攪拌均勻。然后向溶液中加入Iml氨水，持續(xù)攪拌0.5小時(shí)后，逐滴滴加0.4ml正硅酸乙酯，室溫下反應(yīng)4h后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)液反復(fù)抽濾、清洗后于室溫下干燥，得到的粉體放入高溫烘箱中，以5°C/min的升溫速度升溫至550°C，保溫2h后得到中空二氧化硅微球。
[0023](3)在500r/min攪拌條件下將10質(zhì)量份步驟(2)中的中空二氧化娃微球加入到步驟(I)的溶液中，在80 0C下混合攪拌3小時(shí)；
[0024](4)將步驟(3)所得的溶液離心分離，沉降物用乙醇洗滌4次后在80 V烘箱干燥后，得到大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)。
[0025]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的使用:
[0026]將3質(zhì)量份的大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)加入至100質(zhì)量份的水性涂料中，混合攪拌3小時(shí)后，用于針對防腐涂裝部位的涂覆。
[0027]實(shí)施例2
[0028]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備:
[0029](I)在200r/min的攪拌條件下，在100質(zhì)量份水中加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH值在4之間;然后將溶液加熱到50°C，加入12質(zhì)量份硝酸鈰混合均勻，再加入I質(zhì)量份無水乙醇攪拌0.5h;
[0030](2)將聚苯乙烯(PS)微球乳液分散到無水乙醇中，得到濃度為0.2g/L的PS微球分散液。取50ml分散液，加入0.25g十六烷基三甲基溴化銨粉末、8ml去離子水和12ml乙醇，室溫下攪拌均勻。然后向溶液中加入Iml氨水，持續(xù)攪拌0.5小時(shí)后，逐滴滴加0.4ml正硅酸乙酯，室溫下反應(yīng)4h后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)液反復(fù)抽濾、清洗后于室溫下干燥，得到的粉體放入高溫烘箱中，以5°C/min的升溫速度升溫至550°C，保溫2h后得到中空二氧化硅微球。
[0031 ] (3)在500r/min攪拌條件下將10質(zhì)量份步驟(2)中的中空二氧化娃微球加入到步驟(I)的溶液中，在80 0C下混合攪拌3小時(shí)；
[0032](4)將步驟(3)所得的溶液離心分離，沉降物用乙醇洗滌4次后在80 °C烘箱干燥后，得到大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)。
[0033]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的使用:
[0034]將15質(zhì)量份的大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)加入至100質(zhì)量份的水性涂料中，混合攪拌3小時(shí)后，用于針對防腐涂裝部位的涂覆。
[0035]實(shí)施例3
[0036]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備:
[0037](I)在200r/min的攪拌條件下，在100質(zhì)量份水中加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH值在5之間;然后將溶液加熱到50°C，加入15質(zhì)量份硝酸鈰混合均勻，再加入I質(zhì)量份無水乙醇攪拌0.5h;
[0038](2)將聚苯乙烯(PS)微球乳液分散到無水乙醇中，得到濃度為0.2g/L的PS微球分散液。取50ml分散液，加入0.25g十六烷基三甲基溴化銨粉末、8ml去離子水和12ml乙醇，室溫下攪拌均勻。然后向溶液中加入Iml氨水，持續(xù)攪拌0.5小時(shí)后，逐滴滴加0.4ml正硅酸乙酯，室溫下反應(yīng)4h后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)液反復(fù)抽濾、清洗后于室溫下干燥，得到的粉體放入高溫烘箱中，以5°C/min的升溫速度升溫至550°C，保溫2h后得到中空二氧化硅微球。
[0039](3)在500r/min攪拌條件下將10質(zhì)量份步驟(2)中的中空二氧化娃微球加入到步驟(I)的溶液中，在80 0C下混合攪拌3小時(shí)；
[0040](4)將步驟(3)所得的溶液離心分離，沉降物用乙醇洗滌4次后在80 V烘箱干燥后，得到大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)。
[0041 ]大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的使用:
[0042]將30質(zhì)量份的大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)加入至100質(zhì)量份的水性涂料中，混合攪拌3小時(shí)后，用于針對防腐涂裝部位的涂覆。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在200r/min的攪拌條件下，在100質(zhì)量份水中加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)pH值在3?5之間；然后將溶液加熱到50°C，加入10?15質(zhì)量份硝酸鈰混合均勻，再加入I質(zhì)量份無水乙醇攪拌0.5h; (2)將聚苯乙烯微球乳液分散到無水乙醇中，得到濃度為0.2g/L的PS微球分散液；取50ml分散液，加入0.25g十六烷基三甲基溴化銨粉末、8ml去離子水和12ml乙醇，室溫下攪拌均勻;然后向混合物中加入Iml氨水，持續(xù)攪拌0.5小時(shí)后，逐滴加入0.4ml正硅酸乙酯，室溫下反應(yīng)4h后結(jié)束反應(yīng);將反應(yīng)液反復(fù)抽濾、清洗后在室溫下干燥，并將得到的粉體放入烘箱中，以5°C/min的升溫速度升溫至550°C，保溫2h后得到中空二氧化硅微球； (3)在500r/min攪拌條件下將10質(zhì)量份步驟(2)中的中空二氧化硅微球加入到步驟(I)所得溶液中，在80°C下混合攪拌3小時(shí)； (4)將步驟(3)所得的混合溶液離心分離，沉降物用乙醇洗滌4次后在80°C烘箱干燥，得到大負(fù)載量緩蝕劑負(fù)載結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球乳液為分析純，微球直徑為1-3μπι，乳液濃度為5 %質(zhì)量份;所述十六烷基三甲基溴化銨粉末為分析純;所述正硅酸乙酯純度為99.8%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硝酸鈰分子式為CeNO3.6Η20，分析純。
【文檔編號(hào)】C09D5/08GK105968926SQ201610298816
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月7日
【發(fā)明人】吳春春, 楊輝, 張玲潔, 張繼, 錢驍
【申請人】浙江大學(xué)自貢創(chuàng)新中心