本发明属于涂料技术领域，具体的，涉及一种耐高温环保防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
涂料是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合涂料。《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂敷在物体表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现在的涂料正在逐步成为一类多功能的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
防腐涂料一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能够在苛刻腐蚀环境里应用，并能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。
现有技术中，防腐涂料大多含有甲醛等易挥发的有毒有害气体，并且不耐高温，在汽车、船舶等领域的应用效果不佳。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐高温环保防腐涂料及其制备方法。
本发明需要解决的技术问题为：
现有技术中，耐高温防腐涂料产品存在以下不足：第一点、耐高温防腐涂料层需要通过双涂层或多涂层体系协调完成，如先施工防腐底漆，再施工耐温面漆，这种施工操作程序较为复杂；第二点、采用常规硅酸锌类作为耐高温的防腐底漆，通常需要双组份产品，需要严格按组份按配比混合，施工不方便；由于要达到良好的电子导通效果，需同时加入较多的锌粉，这会导致产品容易沉淀以及使用成本上升；第三点、常规耐高温涂层在高温时的施工成膜较薄，较薄的膜层带来的不良影响就是涂层的防腐屏障较为薄弱，涂层的防腐蚀性能欠佳。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐高温环保防腐涂料，包括如下原料：20-30重量份有机硅改性聚丙烯树脂、1-3重量份甲醛捕获剂、1-2重量份改性碳纤维、1-2重量份基础填料、0.5-1重量份偶联剂、0.5-1重量份消泡剂、30-50重量份溶剂；
该耐高温环保防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、将机硅改性聚丙烯树脂、偶联剂和溶剂加入反应釜中，在温度70-80℃、转速250-350r/min条件下，搅拌30-60min，得到预聚体；
第二步、向第一步得到的预聚体中加入改性碳纤维、基础填料，保持温度70-80℃、转速250-350r/min条件下，搅拌20-40min，然后加入消泡剂和甲醛捕获剂，继续搅拌1-2h，即得耐高温环保防腐涂料。
进一步地，所述有机硅改性聚丙烯树脂的制备方法为：将过氧化苯甲酰(bpo)溶于甲苯，搅拌至溶解，加入硅烷偶联剂a-151，搅拌均匀，配成混合溶液，在高速混合机中加入聚丙烯树脂，然后将所述混合溶液加入，在105℃下混合10min，得到混合料，将所述混合料加入单螺旋挤出机造粒，即得有机硅改性聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂、过氧化苯甲酰、硅烷偶联剂a-151、甲苯的质量比为100:0.2-0.4:2-10:1-3。
进一步地，所述甲醛捕获剂选自2-咪唑烷酮、1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮的一种或两种的混合物。
进一步地，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量份数计，将10-20份大豆蛋白粉，1-2份碱性蛋白酶，30-40份水加入容器中，于温度30-40℃，转速为200-300r/min条件下，恒温搅拌处理40-60min，接着升温至80-90℃，滴加质量分数为20-26％的氢氧化钠溶液调节ph值至7.6-7.9，得酶处理液，将酶处理液置于离心机中离心分离，弃去下层沉淀，收集上清液；
s2、将碳纤维与质量分数30-35％的氢氧化钠溶液按质量比1:10-20置于混料釜中，于温度50-60℃，转速400-600r/min条件下，搅拌混合浸泡3-5h，得到浸泡液；
s3、将s2得到的浸泡液过滤，收集滤渣，将滤渣置于液氮中冷冻，得滤渣块，接着将滤渣块置于球磨机中球磨40-60min，得滤渣粉，接着用冰醋酸将滤渣粉洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的滤渣粉置于烘箱中，于温度105-110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理纤维；
s4、按重量份数计，将s1步骤中10-20份的上清液、s3步骤中20-30份一次处理纤维和30-50份去离子水置于发酵釜中，于温度28-30℃，转速300-400r/min条件下，搅拌混合发酵3-5天，接着向发酵釜中滴加质量分数10-20％的硝酸铁溶液，于转速400-600r/min条件下，搅拌混合40-60min，得混合浆料；
s5、将s4所得的混合浆料过滤，得滤饼，然后用去离子水将滤饼洗涤3-5次，随后将洗涤过的滤饼置于烘箱中，于温度105-110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将干燥滤饼置于马弗炉中，并以60-90ml/min速率向炉内充入惰性气体，于温度1150℃条件下保温处理1-2h后，随炉温降至室温，得改性纤维。
进一步地，所述基础填料包括为300-600目的滑石粉、300-600目的硅藻土和平均粒径30微米的中空玻璃微珠，且滑石粉、硅藻土和中空玻璃微珠的质量比为2-5:7-10：1。
进一步地，所述偶联剂为氨乙基二硅氧烷、kh550、南大42、南大73、kh602氨基封端的硅烷偶联剂中的一种。
进一步地，所述消泡剂为聚醚改性的硅油。
进一步地，所述溶剂为丁二醇缩水甘油醚和二甲苯组成的混合物，且丁二醇缩水甘油醚和二甲苯质量比为1:1-9。
本发明的有益效果：
本发明采用有机硅改性聚丙烯树脂为主料，通过添加其他改性助剂提高涂料的防腐、耐温性能，有机硅改性聚丙烯树脂克服了聚丙烯树脂耐水性低、耐沾污性差，低温易变脆、高温易发黏的问题，有机硅改性聚丙烯树脂中的si-o键能远大于c-c键能，内旋转能垒低，分子摩尔体积大，表面能小，具有良好的耐紫外光、耐候性、耐沾污和耐高温性，本发明通过将碳纤维经过酶解、碱浸、冷冻球磨处理，使得碳纤维表面出现缺陷，在发酵过程中，采用酵母菌在碳纤维表面凹坑中吸附生长，利用酵母菌表面的活性剧团吸附蛋白粉中的多肽，使多肽与铁离子络合，增加碳纤维的导电性能，并且碳纤维保温炭化过程中产生焦油，是碳纤维与树脂材料的界面结合强度得到提升，通过甲醛捕获剂的添加可有效吸附游离甲醛分子，本发明利用有机硅改性聚丙烯树脂与改性碳纤维和基础填料及其他添加剂的混合，制备的防腐涂料具有较好的耐高温、无污染、耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温环保防腐涂料，包括如下原料：20重量份有机硅改性聚丙烯树脂、1重量份甲醛捕获剂、1重量份改性碳纤维、1重量份基础填料、0.5重量份偶联剂、0.5重量份消泡剂、30重量份溶剂；
该耐高温环保防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、将机硅改性聚丙烯树脂、偶联剂和溶剂加入反应釜中，在温度70℃、转速250r/min条件下，搅拌30min，得到预聚体；
第二步、向第一步得到的预聚体中加入改性碳纤维、基础填料，保持温度70℃、转速250r/min条件下，搅拌20min，然后加入消泡剂和甲醛捕获剂，继续搅拌1-2h，即得耐高温环保防腐涂料。
所述有机硅改性聚丙烯树脂的制备方法为：将过氧化苯甲酰(bpo)溶于甲苯，搅拌至溶解，加入硅烷偶联剂a-151，搅拌均匀，配成混合溶液，在高速混合机中加入聚丙烯树脂，然后将所述混合溶液加入，在105℃下混合10min，得到混合料，将所述混合料加入单螺旋挤出机造粒，即得有机硅改性聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂、过氧化苯甲酰、硅烷偶联剂a-151、甲苯的质量比为100:0.2-0.4:2-10:1-3。
所述甲醛捕获剂选自2-咪唑烷酮、1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮的一种或两种的混合物。
所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量份数计，将10份大豆蛋白粉，1份碱性蛋白酶，30份水加入容器中，于温度30℃，转速为200r/min条件下，恒温搅拌处理40min，接着升温至80℃，滴加质量分数为20％的氢氧化钠溶液调节ph值至7.6，得酶处理液，将酶处理液置于离心机中离心分离，弃去下层沉淀，收集上清液；
s2、将碳纤维与质量分数30％的氢氧化钠溶液按质量比1:10置于混料釜中，于温度50℃，转速400r/min条件下，搅拌混合浸泡3h，得到浸泡液；
s3、将s2得到的浸泡液过滤，收集滤渣，将滤渣置于液氮中冷冻，得滤渣块，接着将滤渣块置于球磨机中球磨40min，得滤渣粉，接着用冰醋酸将滤渣粉洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的滤渣粉置于烘箱中，于温度105℃条件下，干燥至恒重，得一次处理纤维；
s4、按重量份数计，将s1步骤中10份的上清液、s3步骤中20份一次处理纤维和30份去离子水置于发酵釜中，于温度28℃，转速300r/min条件下，搅拌混合发酵3天，接着向发酵釜中滴加质量分数10％的硝酸铁溶液，于转速400r/min条件下，搅拌混合40min，得混合浆料；
s5、将s4所得的混合浆料过滤，得滤饼，然后用去离子水将滤饼洗涤3次，随后将洗涤过的滤饼置于烘箱中，于温度105℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将干燥滤饼置于马弗炉中，并以60ml/min速率向炉内充入惰性气体，于温度1150℃条件下保温处理1h后，随炉温降至室温，得改性纤维。
所述基础填料包括为300目的滑石粉、300目的硅藻土和平均粒径30微米的中空玻璃微珠，且滑石粉、硅藻土和中空玻璃微珠的质量比为2：7：1。
所述偶联剂为氨乙基二硅氧烷。
所述消泡剂为聚醚改性的硅油。
所述溶剂为丁二醇缩水甘油醚和二甲苯组成的混合物，且丁二醇缩水甘油醚和二甲苯质量比为1:3。
实施例2
一种耐高温环保防腐涂料，包括如下原料：25重量份有机硅改性聚丙烯树脂、2重量份甲醛捕获剂、1.5重量份改性碳纤维、1.5重量份基础填料、0.8重量份偶联剂、0.8重量份消泡剂、40重量份溶剂；
该耐高温环保防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、将机硅改性聚丙烯树脂、偶联剂和溶剂加入反应釜中，在温度75℃、转速300r/min条件下，搅拌40min，得到预聚体；
第二步、向第一步得到的预聚体中加入改性碳纤维、基础填料，保持温度78℃、转速300r/min条件下，搅拌30min，然后加入消泡剂和甲醛捕获剂，继续搅拌1.5h，即得耐高温环保防腐涂料。
所述有机硅改性聚丙烯树脂的制备方法为：将过氧化苯甲酰(bpo)溶于甲苯，搅拌至溶解，加入硅烷偶联剂a-151，搅拌均匀，配成混合溶液，在高速混合机中加入聚丙烯树脂，然后将所述混合溶液加入，在105℃下混合10min，得到混合料，将所述混合料加入单螺旋挤出机造粒，即得有机硅改性聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂、过氧化苯甲酰、硅烷偶联剂a-151、甲苯的质量比为100:0.3:8:2。
所述甲醛捕获剂选自2-咪唑烷酮、1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮的一种或两种的混合物。
所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量份数计，将15份大豆蛋白粉，1.5份碱性蛋白酶，35份水加入容器中，于温度35℃，转速为250r/min条件下，恒温搅拌处理50min，接着升温至85℃，滴加质量分数为24％的氢氧化钠溶液调节ph值至7.8，得酶处理液，将酶处理液置于离心机中离心分离，弃去下层沉淀，收集上清液；
s2、将碳纤维与质量分数34％的氢氧化钠溶液按质量比1:15置于混料釜中，于温度55℃，转速500r/min条件下，搅拌混合浸泡4h，得到浸泡液；
s3、将s2得到的浸泡液过滤，收集滤渣，将滤渣置于液氮中冷冻，得滤渣块，接着将滤渣块置于球磨机中球磨50min，得滤渣粉，接着用冰醋酸将滤渣粉洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的滤渣粉置于烘箱中，于温度108℃条件下，干燥至恒重，得一次处理纤维；
s4、按重量份数计，将s1步骤中15份的上清液、s3步骤中25份一次处理纤维和40份去离子水置于发酵釜中，于温度28℃，转速350r/min条件下，搅拌混合发酵4天，接着向发酵釜中滴加质量分数15％的硝酸铁溶液，于转速500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；
s5、将s4所得的混合浆料过滤，得滤饼，然后用去离子水将滤饼洗涤4次，随后将洗涤过的滤饼置于烘箱中，于温度108℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将干燥滤饼置于马弗炉中，并以80ml/min速率向炉内充入惰性气体，于温度1150℃条件下保温处理1.5h后，随炉温降至室温，得改性纤维。
所述基础填料包括为400目的滑石粉、400目的硅藻土和平均粒径30微米的中空玻璃微珠，且滑石粉、硅藻土和中空玻璃微珠的质量比为4:8：1。
所述偶联剂为氨乙基二硅氧烷。
所述消泡剂为聚醚改性的硅油。
所述溶剂为丁二醇缩水甘油醚和二甲苯组成的混合物，且丁二醇缩水甘油醚和二甲苯质量比为1:3。
实施例3
一种耐高温环保防腐涂料，包括如下原料：30重量份有机硅改性聚丙烯树脂、3重量份甲醛捕获剂、2重量份改性碳纤维、2重量份基础填料、1重量份偶联剂、1重量份消泡剂、50重量份溶剂；
该耐高温环保防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、将机硅改性聚丙烯树脂、偶联剂和溶剂加入反应釜中，在温度80℃、转速350r/min条件下，搅拌60min，得到预聚体；
第二步、向第一步得到的预聚体中加入改性碳纤维、基础填料，保持温度80℃、转速350r/min条件下，搅拌40min，然后加入消泡剂和甲醛捕获剂，继续搅拌2h，即得耐高温环保防腐涂料。
所述有机硅改性聚丙烯树脂的制备方法为：将过氧化苯甲酰(bpo)溶于甲苯，搅拌至溶解，加入硅烷偶联剂a-151，搅拌均匀，配成混合溶液，在高速混合机中加入聚丙烯树脂，然后将所述混合溶液加入，在105℃下混合10min，得到混合料，将所述混合料加入单螺旋挤出机造粒，即得有机硅改性聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂、过氧化苯甲酰、硅烷偶联剂a-151、甲苯的质量比为100:0.4:10:3。
所述甲醛捕获剂选自2-咪唑烷酮、1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮的一种或两种的混合物。
所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
s1、按重量份数计，将20份大豆蛋白粉，2份碱性蛋白酶，40份水加入容器中，于温度40℃，转速为300r/min条件下，恒温搅拌处理60min，接着升温至90℃，滴加质量分数为26％的氢氧化钠溶液调节ph值至7.9，得酶处理液，将酶处理液置于离心机中离心分离，弃去下层沉淀，收集上清液；
s2、将碳纤维与质量分数35％的氢氧化钠溶液按质量比1:20置于混料釜中，于温度60℃，转速600r/min条件下，搅拌混合浸泡5h，得到浸泡液；
s3、将s2得到的浸泡液过滤，收集滤渣，将滤渣置于液氮中冷冻，得滤渣块，接着将滤渣块置于球磨机中球磨60min，得滤渣粉，接着用冰醋酸将滤渣粉洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的滤渣粉置于烘箱中，于温度110℃条件下，干燥至恒重，得一次处理纤维；
s4、按重量份数计，将s1步骤中20份的上清液、s3步骤中30份一次处理纤维和50份去离子水置于发酵釜中，于温度30℃，转速400r/min条件下，搅拌混合发酵5天，接着向发酵釜中滴加质量分数20％的硝酸铁溶液，于转速600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆料；
s5、将s4所得的混合浆料过滤，得滤饼，然后用去离子水将滤饼洗涤5次，随后将洗涤过的滤饼置于烘箱中，于温度110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将干燥滤饼置于马弗炉中，并以90ml/min速率向炉内充入惰性气体，于温度1150℃条件下保温处理2h后，随炉温降至室温，得改性纤维。
所述基础填料包括为600目的滑石粉、600目的硅藻土和平均粒径30微米的中空玻璃微珠，且滑石粉、硅藻土和中空玻璃微珠的质量比为5:10：1。
所述偶联剂为氨乙基二硅氧烷。
所述消泡剂为聚醚改性的硅油。
所述溶剂为丁二醇缩水甘油醚和二甲苯组成的混合物，且丁二醇缩水甘油醚和二甲苯质量比为1:9。
对比例1
将实施例1原料中有机硅改性聚丙烯树脂替换成聚丙烯树脂，其他原料及制备过程均不变。
对比例2
将实施例2原料中改性碳纤维去掉，其他制备过程均不变。
对比例3
本对比例为市场上常见的一种防腐涂料。
将实施例1-3和对比例1-3的防腐涂料分别制成样板，对上述样板进行涂料的相关性能测试。测试结果如表1所示：
表1涂料性能测试结果
由上表可知，实施例1-3的耐高温、耐酸碱能力优于对比例1-3，说明本发明制备的防腐涂料具有优异的耐酸碱、耐高温性能，有较高的市场前景。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。