本發(fā)明涉及功能涂料，涉及一種耐腐防粘結(jié)涂料和涂層、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、我國許多工業(yè)生產(chǎn)都需要燃煤提供熱量。煤粉下料倉作為儲(chǔ)存煤粉兼輸送的裝置，常常會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)堵倉、結(jié)拱堵倉的現(xiàn)象，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性造成了不可忽視的影響。煤粉在倉內(nèi)粘結(jié)、結(jié)拱堵倉除了與煤倉結(jié)構(gòu)形式、煤粉含水率和儲(chǔ)存時(shí)間等因素有關(guān)以外，還和煤倉內(nèi)壁表面狀態(tài)有直接關(guān)聯(lián)。煤倉內(nèi)壁上因焊接修補(bǔ)、壓力變形和腐蝕銹蝕會(huì)產(chǎn)生凹凸不平的表面，為煤粉提供滯留場所，同時(shí)也增大了煤倉壁的摩擦系數(shù)，煤粉與煤倉壁之間的摩擦力越大，滑動(dòng)阻力越大就越容易形成煤拱，最終導(dǎo)致堵倉的發(fā)生。

2、目前解決煤粉下料倉粘結(jié)堵倉、結(jié)拱堵倉的措施有人工敲打煤倉外壁、空氣炮沖擊和內(nèi)置防磨襯板等。其中，人工敲打煤倉外壁費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下；空氣炮沖擊一次性投資較大，成本較高；內(nèi)置防磨襯板價(jià)格較高，僅適用大型煤倉。因此，現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)解決煤粉下料倉出現(xiàn)粘連堵倉問題仍未完善，如何研發(fā)出一種低成本、長壽命、適用面廣的防粘連堵倉技術(shù)成為技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、由于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明提供了一種耐腐防粘結(jié)涂料和涂層、其制備方法及在煤粉下料倉的應(yīng)用。所述涂層通過在涂料中添加抗粘結(jié)填料組分、構(gòu)筑低表面能涂層表面和強(qiáng)化耐酸腐蝕性能，使涂層具有優(yōu)異的防粘連堵倉、耐腐長壽命的特點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種耐腐防粘結(jié)涂料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

4、取12份甲基三乙氧基硅烷和6份二甲基二乙氧基硅烷通過超聲分散在120份異丙醇和水混合溶液中，調(diào)節(jié)溶液體系的ph＝4～5，加入10份聚四氟乙烯粉末，于70～80℃下混合攪拌反應(yīng)完全，再加入6～14份疏水改性微納米二氧化硅顆粒和3～6份微米碳化硅顆粒，于50～60℃下混合攪拌反應(yīng)完全，制備出耐腐抗粘結(jié)涂料。

5、所述制備方法通過有機(jī)硅烷水解后硅羥基的活性，把疏水改性微納米二氧化硅顆粒、微米碳化硅顆粒和聚四氟乙烯粉末包裹到有機(jī)硅聚合物中，使其在有機(jī)硅烷分子間產(chǎn)生交聯(lián)，形成固化效果好、致密度高的涂料。

6、進(jìn)一步地，所述異丙醇和水混合溶液的m(異丙醇):m(水)＝5:2；采用醋酸調(diào)節(jié)溶液的ph至ph＝4.5。

7、進(jìn)一步地，所述疏水改性微納米二氧化硅顆粒的用量為10～14份。

8、進(jìn)一步地，所述疏水改性微納米二氧化硅顆粒的制備方法為：取90份無水乙醇、10份純凈水和4份氨水于三口燒瓶，在50～60℃下攪拌均勻，然后逐滴滴入10份的硅酸四乙酯，繼續(xù)攪拌，得到均勻的混合乳液；取2～5份二氧化硅微粉加入所述混合乳液中攪拌均勻，再逐滴滴入2份十六烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌反應(yīng)完全，隨后離心并用無水乙醇清洗后，置于干燥箱中干燥完全，制得疏水改性微納米二氧化硅顆粒。

9、由于二氧化硅表面羥基含量較多，表面能高，因此極易團(tuán)聚，難以均勻分散，通過十六烷基三甲氧基硅烷改性，可有效降低其表面能。利用十六烷基三甲氧基硅烷改性微納米二氧化硅顆粒，主要是通過十六烷基三甲氧基硅烷含有的活性甲氧基團(tuán)水解后所產(chǎn)生的硅羥基r-si(-oh)3，與微納米二氧化硅表面上的羥基si-oh，在醇-水溶劑堿性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，從而引入大量疏水性烷基長鏈，制備出改性微納米二氧化硅，提高其在涂層漿料有機(jī)相體系中的分散性和疏水性。

10、第二方面，本發(fā)明提供耐腐防粘結(jié)涂料，其特征在于，采用如上述的制備方法制備得到的耐腐防粘結(jié)涂料。

11、第三方面，本發(fā)明提供一種耐腐防粘結(jié)涂層，其特征在于，將如上述的制備方法制備得到的耐腐防粘結(jié)涂料噴涂于基體自然陰干成型制得。

12、進(jìn)一步地，所述涂層由有機(jī)硅烷、聚四氟乙烯、疏水改性微納米二氧化硅和碳化硅組成。

13、進(jìn)一步地，所述涂層的厚度為60～100微米，涂層的接觸角達(dá)140°以上，與基體的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)28mpa以上。

14、最后一方面，本發(fā)明提供一種耐腐防粘結(jié)涂料或涂層在煤粉下料倉壁板的應(yīng)用。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

16、(1)本發(fā)明的涂料制備方法相對(duì)于現(xiàn)有制備方法，制備步驟少，材料易取價(jià)格低廉；基于交聯(lián)、縮合反應(yīng)制得的涂料質(zhì)地均一，噴涂質(zhì)量易于保證。

17、(2)本發(fā)明的涂層通過引入聚四氟乙烯、疏水改性微納米二氧化硅作為抗粘結(jié)填料組分，碳化硅作為增韌組分，有機(jī)硅烷作為基體，使得其水接觸角達(dá)140°以上，與基體結(jié)合強(qiáng)度達(dá)28mpa以上，在強(qiáng)酸中腐蝕速度慢，具有高的結(jié)合強(qiáng)度、好的耐酸腐蝕防粘結(jié)特性。目前在實(shí)際應(yīng)用中具有類似功能的涂層壽命一般在半年內(nèi)，本發(fā)明的涂層的壽命為兩年以上。

18、(3)本發(fā)明的涂料和涂層適用大中小型各種粉煤下料倉，對(duì)煤粉下料倉解決粘結(jié)堵倉、結(jié)拱堵倉和酸腐蝕有很好作用。

技術(shù)特征：

1.一種耐腐防粘結(jié)涂料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐防粘結(jié)涂料的制備方法，其特征在于，所述異丙醇和水混合溶液的m(異丙醇):m(水)＝5:2；采用醋酸調(diào)節(jié)溶液的ph至ph＝4.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐防粘結(jié)涂料的制備方法，其特征在于，所述疏水改性微納米二氧化硅顆粒的用量為10～14份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐腐防粘結(jié)涂料的制備方法，其特征在于，所述疏水改性微納米二氧化硅顆粒的制備方法為：取90份無水乙醇、10份純凈水和4份氨水于三口燒瓶，在50～60℃下攪拌均勻，然后逐滴滴入10份的硅酸四乙酯，繼續(xù)攪拌，得到均勻的混合乳液；取2～5份二氧化硅微粉加入所述混合乳液中攪拌均勻，再逐滴滴入2份十六烷基三甲氧基硅烷，繼續(xù)攪拌反應(yīng)完全，隨后離心并用無水乙醇清洗后，置于干燥箱中干燥完全，制得疏水改性微納米二氧化硅顆粒。

5.一種耐腐防粘結(jié)涂料，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的耐腐防粘結(jié)涂料。

6.一種耐腐防粘結(jié)涂層，其特征在于，將如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的耐腐防粘結(jié)涂料噴涂于基體自然陰干成型制得。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐腐防粘結(jié)涂層，其特征在于，所述涂層由有機(jī)硅烷、聚四氟乙烯、疏水改性微納米二氧化硅和碳化硅組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐腐防粘結(jié)涂層，其特征在于，所述涂層的厚度為60～100微米，涂層的接觸角達(dá)140°以上，與基體的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)28mpa以上。

9.如權(quán)利要求5所述的耐腐防粘結(jié)涂料在煤粉下料倉壁板的應(yīng)用。

10.如權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的耐腐防粘結(jié)涂層在煤粉下料倉壁板的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種耐腐防粘結(jié)涂料和涂層、其制備方法及在煤粉下料倉的應(yīng)用，屬于特殊功能涂料技術(shù)領(lǐng)域，主要是解決煤粉下料倉內(nèi)煤粉粘結(jié)堵倉、結(jié)拱堵倉的問題。所述涂料的制備方法是將甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷作為主要有機(jī)溶劑，聚四氟乙烯粉末、疏水改性微納米二氧化硅顆粒和微米碳化硅顆粒作為功能填料，通過均勻混合形成涂料體系，從而制備出耐腐抗粘結(jié)涂層。所制備出的耐腐抗粘結(jié)涂層的接觸角達(dá)140°以上，耐酸腐蝕性能優(yōu)異，能有效防止煤粉下料倉粘結(jié)結(jié)拱堵倉的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：吳俐俊,韋增志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：同濟(jì)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21