一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法与流程

[0001]
本发明属于施肥机技术领域，特别是一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法。


背景技术：

[0002]
肥是重要的农业生产资料。 化肥的应用， 促进了农产品产量的极大增长。 目前， 我国每年化肥施用量达12000万吨，已成为氮肥消费第一大国。然而，我国很多地方施用化肥采用将化肥抛撒在地表或追肥时顶施或根侧表施，肥料中大多数有效成分在空气中挥发或流失，被作物吸收利用的仅30％左右，不仅肥效损失相当严重、造成极大的消费，而且会带来环境污染。大量生产实践证明，化肥深施是提高肥效的有效技术措施，因此，采用施肥机进行深施肥，能够极大的提高肥效，降低肥料损失。
[0003]
施肥机中需要储肥罐进行储肥，但是，由于无机肥对储肥罐内壁会产生一定的腐蚀作用，因此，需要对其表面进行一定的处理，来提高其耐腐蚀性能。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是提供一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，以解决现有技术中的不足。
[0005]
本发明采用的技术方案如下：一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，包括以下步骤：（1）将n-甲基咪唑、马来酸添加到溴代正丁烷中，然后加热至72-78℃，保温搅拌5-7小时，然后再采用乙酸乙酯洗涤 3次，55℃真空干燥5h，得到复合料；将复合料、油酸钠溶液混合搅拌10-12小时，然后进行旋转蒸发干燥至恒重，得到改性增强料；（2）将石墨烯、纳米膨润土均匀分散到n-甲基吡咯酮中，得到分散液；向分散液中添加改性增强料，然后调节温度至50-55℃，保温搅拌30-35min，然后再调节温度至65-70℃，超声波处理8-10小时，然后进行离心处理40min，静置2小时，抽滤，洗涤，真空干燥至恒重，得到耐腐蚀增强剂；（3）将丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂依次添加到搅拌机中，以500r/min转速搅拌30min，然后再添加耐腐蚀增强剂，继续搅拌1小时，得到耐腐蚀涂料；（4）将上述得到的耐腐蚀涂料均匀喷涂到储肥罐内壁，然后进行恒温干燥，固化，即得。
[0006]
所述n-甲基咪唑、马来酸、溴代正丁烷质量比为：12-15:2.4-2.9:8-10。
[0007]
所述复合料、油酸钠溶液混合比例为：88-95g：400ml。
[0008]
所述油酸钠溶液浓度为1.8mol/l。
[0009]
所述分散液中石墨烯质量分数为15-20%；所述纳米膨润土质量分数为3-4%。
[0010]
所述分散液、改性增强料混合质量比为25-30:3-4。
[0011]
所述超声波功率为1000w，频率为30khz。
[0012]
所述离心处理的离心转速为3500r/min。
[0013]
所述丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、耐腐蚀增强剂混合质量比为78-83：3-5:9-11:10-14。
[0014]
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为聚乙二醇。
[0015]
所述丙烯酸乳液：ph值(25℃)为8.5，黏度220mpa
·
s，含固量(150℃,20min)50.5%，阴离子型，玻璃化温度20℃，最低成膜温度20℃。
[0016]
本发明通过制备的耐腐蚀增强剂，能够极大的改善涂层的耐腐蚀性能，通过耐腐蚀增强剂粒子能够更好的促进涂层的致密化，达到了阻隔效果，形成更加均匀温度的涂层结构，从而不仅提高了涂层的耐腐蚀性能，同时还有效的改善了涂层的力学性能，延长了其使用寿命，并且能够有效的增强涂层表面的耐磨性能，本发明制备的耐腐蚀增强剂具有很强的极性，能够对金属基体具有非常强的吸附性能，并且，能够在发生大量摩擦作用时，产生分解效果，从而极大的提高了抗磨减摩效果，降低摩擦磨损。有益效果：本发明方法制备的耐腐蚀增加剂能够在聚乙烯醇中均匀分散，分散稳定性得到大幅度的提高，可见，本发明方法制备的耐腐蚀增强剂能够更好的进行分散，从而避免其在涂料中聚集的现象，大幅度的改善了涂料的稳定均匀性，进而，能够促使其在进行喷涂后形成的涂层质量得到极大的保障。
[0017]
本发明方法制备的涂料形成的涂层具有优异的耐腐蚀性能、良好的附着力和较高的表面光泽度；本发明通过向涂料体系中引入本发明制备的耐腐蚀增强剂，能够极大的提高涂层的耐腐蚀性能。
[0018]
通过采用本发明涂层后的储肥罐能够更好的防止无机肥对储肥罐的腐蚀作用，延长使用寿命。
具体实施方式
[0019]
一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，包括以下步骤：（1）将n-甲基咪唑、马来酸添加到溴代正丁烷中，然后加热至72-78℃，保温搅拌5-7小时，然后再采用乙酸乙酯洗涤 3次，55℃真空干燥5h，得到复合料；将复合料、油酸钠溶液混合搅拌10-12小时，然后进行旋转蒸发干燥至恒重，得到改性增强料；（2）将石墨烯、纳米膨润土均匀分散到n-甲基吡咯酮中，得到分散液；向分散液中添加改性增强料，然后调节温度至50-55℃，保温搅拌30-35min，然后再调节温度至65-70℃，超声波处理8-10小时，然后进行离心处理40min，静置2小时，抽滤，洗涤，真空干燥至恒重，得到耐腐蚀增强剂；（3）将丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂依次添加到搅拌机中，以500r/min转速搅拌30min，然后再添加耐腐蚀增强剂，继续搅拌1小时，得到耐腐蚀涂料；（4）将上述得到的耐腐蚀涂料均匀喷涂到储肥罐内壁，然后进行恒温干燥，固化，即得。
[0020]
所述n-甲基咪唑、马来酸、溴代正丁烷质量比为：12-15:2.4-2.9:8-10。
[0021]
所述复合料、油酸钠溶液混合比例为：88-95g：400ml。
[0022]
所述油酸钠溶液浓度为1.8mol/l。
[0023]
所述分散液中石墨烯质量分数为15-20%；所述纳米膨润土质量分数为3-4%。
[0024]
所述分散液、改性增强料混合质量比为25-30:3-4。
[0025]
所述超声波功率为1000w，频率为30khz。
[0026]
所述离心处理的离心转速为3500r/min。
[0027]
所述丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、耐腐蚀增强剂混合质量比为78-83：3-5:9-11:10-14。
[0028]
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为聚乙二醇。
[0029]
所述丙烯酸乳液：ph值(25℃)为8.5，黏度220mpa
·
s，含固量(150℃,20min)50.5%，阴离子型，玻璃化温度20℃，最低成膜温度20℃。
[0030]
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]
实施例1一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，包括以下步骤：（1）将n-甲基咪唑、马来酸添加到溴代正丁烷中，然后加热至72℃，保温搅拌5小时，然后再采用乙酸乙酯洗涤 3次，55℃真空干燥5h，得到复合料；将复合料、油酸钠溶液混合搅拌10小时，然后进行旋转蒸发干燥至恒重，得到改性增强料；（2）将石墨烯、纳米膨润土均匀分散到n-甲基吡咯酮中，得到分散液；向分散液中添加改性增强料，然后调节温度至50℃，保温搅拌30min，然后再调节温度至65℃，超声波处理8小时，然后进行离心处理40min，静置2小时，抽滤，洗涤，真空干燥至恒重，得到耐腐蚀增强剂；（3）将丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂依次添加到搅拌机中，以500r/min转速搅拌30min，然后再添加耐腐蚀增强剂，继续搅拌1小时，得到耐腐蚀涂料；（4）将上述得到的耐腐蚀涂料均匀喷涂到储肥罐内壁，然后进行恒温干燥，固化，即得。
[0032]
所述n-甲基咪唑、马来酸、溴代正丁烷质量比为：12:2.4:8。
[0033]
所述复合料、油酸钠溶液混合比例为：88g：400ml。
[0034]
所述油酸钠溶液浓度为1.8mol/l。
[0035]
所述分散液中石墨烯质量分数为15%；所述纳米膨润土质量分数为3%。
[0036]
所述分散液、改性增强料混合质量比为25:3。
[0037]
所述超声波功率为1000w，频率为30khz。
[0038]
所述离心处理的离心转速为3500r/min。
[0039]
所述丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、耐腐蚀增强剂混合质量比为78：3:9:10。
[0040]
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为聚乙二醇。
[0041]
所述丙烯酸乳液：ph值(25℃)为8.5，黏度220mpa
·
s，含固量(150℃,20min)50.5%，阴离子型，玻璃化温度20℃，最低成膜温度20℃。
[0042]
实施例2一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，包括以下步骤：（1）将n-甲基咪唑、马来酸添加到溴代正丁烷中，然后加热至78℃，保温搅拌7小时，然后再采用乙酸乙酯洗涤 3次，55℃真空干燥5h，得到复合料；将复合料、油酸钠溶液混合搅拌12小时，然后进行旋转蒸发干燥至恒重，得到改性增强料；（2）将石墨烯、纳米膨润土均匀分散到n-甲基吡咯酮中，得到分散液；向分散液中添加改性增强料，然后调节温度至55℃，保温搅拌35min，然后再调节温度至70℃，超声波处理10小时，然后进行离心处理40min，静置2小时，抽滤，洗涤，真空干燥至恒重，得到耐腐蚀增强剂；（3）将丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂依次添加到搅拌机中，以500r/min转速搅拌30min，然后再添加耐腐蚀增强剂，继续搅拌1小时，得到耐腐蚀涂料；（4）将上述得到的耐腐蚀涂料均匀喷涂到储肥罐内壁，然后进行恒温干燥，固化，即得。
[0043]
所述n-甲基咪唑、马来酸、溴代正丁烷质量比为：15:2.9:10。
[0044]
所述复合料、油酸钠溶液混合比例为：95g：400ml。
[0045]
所述油酸钠溶液浓度为1.8mol/l。
[0046]
所述分散液中石墨烯质量分数为20%；所述纳米膨润土质量分数为4%。
[0047]
所述分散液、改性增强料混合质量比为30:4。
[0048]
所述超声波功率为1000w，频率为30khz。
[0049]
所述离心处理的离心转速为3500r/min。
[0050]
所述丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、耐腐蚀增强剂混合质量比为83：5:11:14。
[0051]
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为聚乙二醇。
[0052]
所述丙烯酸乳液：ph值(25℃)为8.5，黏度220mpa
·
s，含固量(150℃,20min)50.5%，阴离子型，玻璃化温度20℃，最低成膜温度20℃。
[0053]
实施例3一种施肥机用储肥罐内壁耐腐蚀涂层制备方法，包括以下步骤：（1）将n-甲基咪唑、马来酸添加到溴代正丁烷中，然后加热至75℃，保温搅拌6小时，然后再采用乙酸乙酯洗涤 3次，55℃真空干燥5h，得到复合料；将复合料、油酸钠溶液混合搅拌11小时，然后进行旋转蒸发干燥至恒重，得到改性增强料；（2）将石墨烯、纳米膨润土均匀分散到n-甲基吡咯酮中，得到分散液；向分散液中添加改性增强料，然后调节温度至52℃，保温搅拌32min，然后再调节温度至66℃，超声波处理9小时，然后进行离心处理40min，静置2小时，抽滤，洗涤，真空干燥至恒
重，得到耐腐蚀增强剂；（3）将丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂依次添加到搅拌机中，以500r/min转速搅拌30min，然后再添加耐腐蚀增强剂，继续搅拌1小时，得到耐腐蚀涂料；（4）将上述得到的耐腐蚀涂料均匀喷涂到储肥罐内壁，然后进行恒温干燥，固化，即得。
[0054]
所述n-甲基咪唑、马来酸、溴代正丁烷质量比为：14:2.7:9.3。
[0055]
所述复合料、油酸钠溶液混合比例为：92g：400ml。
[0056]
所述油酸钠溶液浓度为1.8mol/l。
[0057]
所述分散液中石墨烯质量分数为18%；所述纳米膨润土质量分数为3.6%。
[0058]
所述分散液、改性增强料混合质量比为27.2:3.5。
[0059]
所述超声波功率为1000w，频率为30khz。
[0060]
所述离心处理的离心转速为3500r/min。
[0061]
所述丙烯酸乳液、消泡剂、分散剂、耐腐蚀增强剂混合质量比为79：4.2:10:12。
[0062]
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为聚乙二醇。
[0063]
所述丙烯酸乳液：ph值(25℃)为8.5，黏度220mpa
·
s，含固量(150℃,20min)50.5%，阴离子型，玻璃化温度20℃，最低成膜温度20℃。
[0064]
试验分散稳定性检测：将耐腐蚀增强剂添加到聚乙烯醇（质量分数为0.3%）中，然后以500r/min转速搅拌分散40min，得到均匀液，室温静置，观察分散情况；表1 出现明显聚集时间/d出现大量沉淀/d实施例1611实施例2612实施例3714对比例138对比例1：纯石墨烯、纳米膨润土（质量比为5:1）；由表1可以看出，本发明方法制备的耐腐蚀增加剂能够在聚乙烯醇中均匀分散，分散稳定性得到大幅度的提高，可见，本发明方法制备的耐腐蚀增强剂能够更好的进行分散，从而避免其在涂料中聚集的现象，大幅度的改善了涂料的稳定均匀性，进而，能够促使其在进行喷涂后形成的涂层质量得到极大的保障。
[0065]
将实施例与对比例涂层（涂层厚度为1μm）进行检测：采用rk－150型循环盐雾腐蚀试验箱进行盐雾试验以评价复合涂层的耐腐蚀性能，喷雾盐水为5％氯化钠水溶液，盐雾箱内温度为35℃，采用连续喷雾方式；表2 耐盐雾时间/h实施例1181实施例2182
实施例3185对比例2144对比例3168对比例2：与实施例3区别为：不添加耐腐蚀增强剂；对比例3：与实施例3区别为：不经过处理的石墨烯；由表2可以看出，本发明方法制备的涂料形成的涂层具有优异的耐腐蚀性能；本发明通过向涂料体系中引入本发明制备的耐腐蚀增强剂，能够极大的提高涂层的耐腐蚀性能。
[0066]
涂膜附着力的测定按照 gb/t 1720—1989《漆膜附着力测定法》表3 附着力/级实施例10实施例20实施例30由表3可以看出，本发明方法制备的涂层具有优异的附着力。
[0067]
仪器采用sheen光泽仪进行涂层表面光泽度检测：表4 光泽度（60
°
）%实施例185实施例286实施例388由表4可以看出，本发明方法制备的涂层具有较高的表面光泽度。
[0068]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

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