Page 30 - 《涂层与防护》2019年第7期

樊波，等：疏水性耐候防腐涂料的制备及其应用

料的性能提出更新的、更高的要求。 尤其是在强紫外、 表 1 主要实验设备
大温差环境下，化工园区，雨雾频发和腐蚀性气体存 序号 名称 型号 厂商
在情况下， 腐蚀性气体如 SO 2 、H 2S 溶解于积累在涂层 1 三口烧瓶 B-010705 上海禾汽玻璃仪器
表面的水中形成酸性溶液， 长期对涂层产生破坏作 2 磁力加热搅拌器 DF-101S 上海央申科技
用。 此外，沉积在涂层表面的灰尘中含有的无机盐溶 3 真空加热混合机 NHZ-5 如皋兴业机械
解也在涂层表面的积水中形成盐溶液，在渗透压的驱 4 研磨机 S150 龙鑫化工机械
动下，腐蚀性液体易加速向涂层内部渗透，降低涂层 5 高速分散机 KDF-5L 无锡旭科机器人
使用寿命 [1-5] 。 除此之外，涂层在长期使用过程中，灰尘 6 旋转黏度计 SNB-3 上海精天电子
长期积累导致罐体、 管道等设备存在明显的污染痕 7 中性盐雾箱 YQ-250HC-I 奥斯韦特科技有限公司
8 台式超声波分散仪 JP-080S 深圳洁盟
迹，影响美观。 并且需要定期清洗或者重新涂刷，造成
水资源浪费，增加人工成本。 混合稀释剂组成为∶四乙氧基硅烷、醋酸丁酯和无水乙
因此，涂层具有优异的疏水性将有效阻止水分在 醇物质的量比为 2∶2∶1。 充分搅拌并缓慢逐滴滴加去离
涂料表面的滞留，减少了水分通过漆膜渗透至基材的 子水，室温搅拌反应 4 h 后，升温至温度保持在（70±5）
可能性，同时减少了空气中腐蚀性气体溶解于水中对 ℃，回流 2~3 h。 最后在 70 ℃、8 kPa 下经 1~1.5 h 减压
[6]
漆膜产生腐蚀性破坏，延长涂层的使用寿命 。 疏水性 除去低沸点物质，最后获得透明粘稠状液体即改性有
优异的涂层由于雨水在涂层上难以润湿，呈水珠状滚 机硅弹性树脂。 在 N 2 保护下，冷却至室温后加入低黏
落将带走涂层表面的灰尘，达到自清洁的作用。 度羟基硅油，搅拌形成质量浓度为 60%的改性硅树脂

液备用。
1 实验
2.2 纳米材料的改性
1.1 实验材料
纳米材料粒径小，比表面积大，本身容易团聚。 此
甲基苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯 外，金属纳米表面大量的羟基一方面导致填料粒子倾
硅烷、钛酸异丙酯、四乙氧基硅烷、醋酸丁酯、无水乙 向于通过氢键聚集成二级粒子造成团聚现象，另一方
醇、六甲基二硅氮烷:分析纯，市售；改性聚甲基苯基硅 面，羟基属于亲水性基团，导致填料与有机硅树脂相
氧烷树脂：自制；沉淀 SiO 2 ：卡博特；改性纳米材料：自
容性较低，生产中易引起体系黏度升高，因此需要对
制；金红石型钛白粉（R706），工业级，杜邦；复合防锈 纳米填料表面进行疏水包覆。
颜料：工业级，市售；玻璃纤维、沉淀硫酸钡、绢云母： 将六甲基二硅氮烷、硅烷偶联剂、四乙氧基硅烷
工业级，市售；低黏度羟基硅油：工业级，星火化工；硅 和无水乙醇按 1∶1∶1∶5 的质量比，充分混合配制成混合
烷偶联剂：工业级，市售；助剂若干：工业级，市售；催 改性剂，将混合改性剂与纳米材料按一定的比例在室
化剂，工业级，市售。 温下充分混合 30 min 后，室温超声 1~2 h 后移入真空
混合机中，升温至 70~80 ℃、-0.3~-0.2 MPa 条件下搅
1.2 实验设备
拌回流 4~5 h，最后减压脱除乙醇，烘干后得到表面改
实验设备见表 1。 性的纳米填料。

2.3 疏水性耐候防腐涂料的制备工艺
2 疏水性耐候防腐涂料的制备
2.3.1 涂料配方
2.1 改性硅氧烷树脂的制备
涂料配方见表 2。
将甲基苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基三
2.3.2 制备工艺
氯硅烷按照物质的量比为 2∶7∶1 加入带有分液漏斗、
冷凝回流和真空的三口烧瓶中。 在加热和磁力搅拌的 步骤 1：按照表 1 配方将改性树脂、填料逐样加入
情况下，加入混合稀释剂和钛酸异丙酯催化剂。 其中 到已预热的真空混合机中，在温度（140±10）℃、-0.1 MPa

18 涂层技术 COATING TECHNOLOGY