一種隔熱涼涼膠涂料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種隔熱涼涼膠涂料及其制備方法，涂料包括如下重量份原材料：水性丙烯酸樹脂30?50份、多功能助劑0.1?0.3份、分散劑0.05?0.07份聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料15?35份、乙二醇1?2份、成膜助劑2.5?3.5份、增稠劑0.1?0.2份、水20?25份。本發明專利技術以ZnO?TiO

【技術實現步驟摘要】
一種隔熱涼涼膠涂料及其制備方法
本專利技術涉及涂料
，具體涉及一種隔熱涼涼膠涂料及其制備方法。
技術介紹
金屬材料以其成熟的工藝制備過程和優良的機械性能優勢在工業生產與生活領域得到廣泛的應用，但其易腐蝕的特性也常給人們帶來巨大的人身和財產損失。如使用金屬制造的石油化工設備等常規設施，因長期與環境中腐蝕介質接觸而發生局部或者大面積的化學、電化學作用，引起材料的腐蝕和破損，造成嚴重的經濟損失。針對金屬腐蝕問題，可采用多種工藝技術來保護，減緩或阻止金屬的腐蝕反應，其中最為有效和常用的方式就是用防腐蝕涂層來涂覆金屬的表面，通過隔絕金屬表面和腐蝕介質的接觸來達到防腐蝕的目的。另外，高導熱性也是金屬的基本特性之一。因此，金屬設施容易受到太陽輻射作用而導致材料吸熱升溫。尤其是在夏季，太陽光照射在地球表面的能量達到1.373kW/m2，使得金屬表面的溫度可以達70-80℃，這個效應給金屬材料的使用和維護帶來一定的不便，也會對使用人員造成一定的安全隱患。以石化儲罐為例，夏季在太陽的輻照下，油罐表面的溫度會大大高于常溫，這會引起儲罐內部原油的揮發，這一過程，不僅降低了油的質量，同時設備密封不善造成的泄漏揮發會對環境造成嚴重的污染。為了解決金屬在其應用中遇到的上述兩類問題，開發一種既防腐蝕又隔熱降溫的涂料，可大大降低金屬材料的損耗，提高金屬設施戶外運行的安全性。目前市場上已有的水性防腐蝕涂料，其耐腐蝕指標之一的耐鹽霧性可以達到300h；反射隔熱涂料類中有隔熱溫差10～16℃的產品。綜合該兩種產品的性能，開發水性防腐蝕隔熱涂料，使其同時具有防腐蝕與隔熱降溫性能，這類產品將會有效提高石化儲罐等設施運行的可靠性、穩定性，有望應用于國內石化工業和倉儲運輸中大量使用的成品油罐、原油罐、石油液化氣罐、保冷設備的防腐蝕隔熱，其技術意義重大。同時，水性涂料具有環保、經濟、節能等特點，適應國家節能減排要求，將產生顯著的經濟和社會效益。
技術實現思路
為了解決金屬儲罐等設施在其應用中遇到的不耐腐蝕及在太陽光照射下表面溫度過高的問題，而提供一種隔熱涼涼膠涂料。本專利技術通過以下技術方案實現：一種隔熱涼涼膠涂料，包括如下重量份原材料：水性丙烯酸樹脂30-50份、多功能助劑0.1-0.3份、分散劑0.05-0.07份聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料15-35份、乙二醇1-2份成膜助劑2.5-3.5份增稠劑0.1-0.2份水20-25份。進一步地，所述多功能助劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇，可提高漿料的pH穩定性、分散性增稠性以及減少氣泡的性能。進一步地，所述分散劑為XJ-5040；所述成膜助劑為十二碳醇酯；所述增稠劑為RM-2020NPR。進一步地，所述聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備方法為：(1)ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉的制備：將ZnO、TiO2、Fe2O3、TiC粉末按照質量比5:3:2:0.1形成混合粉末，加入松節油和乙醇，400r/min下球磨3-6h，然后取出所述混合粉末進行干燥；將干燥后的混合粉末置于真空、氮氣氣氛中升溫至1000-1200℃燒結2-4h，冷卻后進行細化粉碎制得ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉；(2)聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備：將ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉加入水中，大于20KHz的頻率下超聲分散0.5-1h，加入苯胺，繼續超聲分散2-4h后，于室溫下加入過硫酸銨，攪拌反應得到固體沉淀，然后水洗至中性、再醇洗，抽濾，烘干后制得聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料。進一步地，所述ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉在水中的質量濃度10-20g/L；苯胺與水的體積比為1:20；過硫酸銨在水中的質量濃度為125g/L。進一步地，所述真空的壓力為10-30MPa，升溫速率為5-10℃/min。進一步地，所述松節油和乙醇體積比為1:1；球磨過程中混合粉末、松節油和乙醇、球磨珠按照重量比3:2:1進行球磨。本專利技術另一方面提供上述涂料的制備方法，包括如下步驟：在水中加入分散劑和一半重量份的多功能助劑攪拌，然后加入聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料在大于1500r/min的轉速下使復合材料分散均勻；降低轉速至小于1000r/min加入另一半重量份的多功能助劑，然后依次加入成膜助劑、水性丙烯酸乳液、增稠劑和乙二醇，充分混合攪拌得到隔熱涼涼膠涂料。有益技術效果：本專利技術以ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉為紅外輻射型隔熱材料與苯胺進行原位復合，制備出聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料，將其與水性丙烯酸樹脂劑其他助劑制成涂料后，涂覆于金屬表面，具有較好的隔熱性能和防腐蝕性能。一方面ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉對波長2～10μm的紅外波段具有很好的吸收性能，陶瓷粉中的電子隨溫度的升高發生劇烈振動，使電子得到能量并處于激發態導致外層電子躍遷至較高能位上，致其脫離原來的電子軌道，但是高能位上的電子是極不穩定的，要從不穩定態回到原來的電子軌道上就必須外釋放輻射能，因此在接受模擬太陽光照接收熱量后本專利技術涂料以紅外能量形式輸出達到降溫的作用；另一方面聚苯胺具有較好的導電性，通過催化作用在金屬表面形成具有較高穩定性的氧化膜，而金屬表面自身的氧化膜在逐漸被環境破壞的同時，形成與金屬電子的傳遞方向相反的電場，緩解電子傳遞至氧化膜的進程，同時聚苯胺能夠催化自身先被還原再被氧化進而修補金屬表面已經損壞的氧化膜，從而起到防腐效果。ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉與苯胺進行原位復合所制得的涂料較簡單共混所制得涂料的隔熱防腐效果均好。具體實施方式以下結合具體實施例進一步描述本專利技術，但不限制本專利技術范圍。實施例1一種隔熱涼涼膠涂料，包括如下重量的原材料：水性丙烯酸樹脂30g2-氨基-2-甲基-1-丙醇多功能助劑0.1gXJ-5040分散劑0.05g聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料15g乙二醇1g十二碳醇酯成膜助劑2.5g、RM-2020NPR增稠劑0.1g、水25g。其中，所述聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備方法為：(1)ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉的制備：將ZnO、TiO2、Fe2O3、TiC粉末按照質量比5:3:2:0.1形成混合粉末，加入體積比為1:1松節油和乙醇，400r/min下球磨3h，球磨過程中混合粉末、松節油和乙醇、球磨珠按照重量比3:2:1進行球磨，然后取出所述混合粉末進行干燥；將干燥后的混合粉末置于10MPa真空壓力、氮氣氣氛中以5℃/min的升溫速率升溫至1180℃燒結3h，冷卻后進行細化粉碎制得ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉；(2)聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備：將5gZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉加入500mL水中，22KHz的頻率下超聲分散1h，加入25mL苯胺，繼續超聲分散4h后，于室溫下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種隔熱涼涼膠涂料，其特征在于，包括如下重量份原材料：/n

【技術特征摘要】
1.一種隔熱涼涼膠涂料，其特征在于，包括如下重量份原材料：





2.根據權利要求1所述的一種隔熱涼涼膠涂料，其特征在于，所述多功能助劑為2-氨基-2-甲基-1-丙醇。


3.根據權利要求1所述的一種隔熱涼涼膠涂料，其特征在于，所述分散劑為XJ-5040；所述成膜助劑為十二碳醇酯；所述增稠劑為RM-2020NPR。


4.根據權利要求1任一項所述的一種隔熱涼涼膠涂料，其特征在于，所述聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備方法為：
(1)ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉的制備：將ZnO、TiO2、Fe2O3、TiC粉末按照質量比5:3:2:0.1形成混合粉末，加入松節油和乙醇，400r/min下球磨3-6h，然后取出所述混合粉末進行干燥；將干燥后的混合粉末置于真空、氮氣氣氛中升溫至1000-1200℃燒結2-4h，冷卻后進行細化粉碎制得ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉；
(2)聚苯胺/陶瓷粉原位復合材料的制備：將ZnO-TiO2-Fe2O3-TiC陶瓷粉加入水中，大于20KHz的頻率下超聲分散0.5-1h，加入苯胺，繼續超聲分散2-4h后，于室溫下加入過硫酸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴仁興，顧秋琴，
申請(專利權)人：常州市大使涂料有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32