技术领域
[0001] 本申请涉及彩钢板结构的技术领域，更具体地说，它涉及一种防腐彩板及制备工艺。
相关背景技术
[0002] 彩钢板也称为彩色涂层钢板或彩涂板，是一种将有机涂层(通常是聚酯、硅改性聚酯、聚偏氟乙烯等)涂在金属板(通常是冷轧钢板或镀锌钢板)表面的复合材料。这种涂层赋予钢板防锈、防腐蚀和美观的特性，受到建筑、家电、机电、交通运输、室内装饰、办公器具以及其它行业的青睐。
[0003] 防腐彩板是彩钢板的一种，它在标准彩板的基础上增加了特殊的防腐处理，如采用耐腐蚀的涂层材料或进行表面处理，以提高其抵抗湿气、盐雾、化学腐蚀等环境因素的能力，常用于需要长期耐候性和防腐性能的建筑项目。但是在防腐彩板安装或使用过程中，防腐彩板表面可能因碰撞或刮擦而受损，破坏防腐层，进而影响防腐彩板的使用寿命。
具体实施方式
[0034] 改性纤维的制备例制备例1‑1
改性纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1.3kg聚丙烯纤维分散于2L质量浓度3％的硼酸钠溶液中，搅拌45min，水洗，然后分散于2.5L去离子水中，加入0.3kg十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，得到混合液；
(2)将贝壳粉研磨，过20目筛，然后分散于2L去离子水中，加入改性壳聚糖纤维，搅拌均匀，过滤，得到混合物；
(3)将步骤(2)的混合物分散于步骤(1)的混合液，加入微晶纤维素，在温度85℃下搅拌2h，干燥，得到改性纤维。
[0035] 聚丙烯纤维、贝壳粉、改性壳聚糖纤维和微晶纤维素的质量比为1:0.5:0.3:0.1。
[0036] 改性壳聚糖纤维的制备方法，包括如下步骤：将1.5kg壳聚糖纤维分散于2L质量浓度为6％的氢氧化钠溶液中，在温度45℃下搅拌均匀，水洗，然后再分散于2L质量浓度为8％的醋酸溶液中，加入石墨烯、环糊精和0.2kg海藻酸，搅拌2h，干燥，得到改性壳聚糖纤维。
[0037] 壳聚糖纤维、石墨烯和环糊精的质量比为1g:30mg:0.2g。
[0038] 制备例1‑2与制备例1‑1的区别在于，不加入贝壳粉。
[0039] 制备例1‑3与制备例1‑1的区别在于，不加入改性壳聚糖纤维。
[0040] 制备例1‑4与制备例1‑1的区别在于，不加入微晶纤维素。
[0041] 制备例1‑5与制备例1‑1的区别在于，聚丙烯纤维、贝壳粉、改性壳聚糖纤维和微晶纤维素的质量比为1:0.7:0.4:0.2。
[0042] 制备例1‑6与制备例1‑1的区别在于，聚丙烯纤维、贝壳粉、改性壳聚糖纤维和微晶纤维素的质量比为1:0.1:0.8:0.05。
[0043] 制备例1‑7与制备例1‑1的区别在于，改性壳聚糖纤维的制备方法中，不加入石墨烯。
[0044] 制备例1‑8与制备例1‑1的区别在于，改性壳聚糖纤维的制备方法中，不加入环糊精。
[0045] 制备例1‑9与制备例1‑1的区别在于，壳聚糖纤维、石墨烯和环糊精的质量比为1g:25mg:
0.4g。
[0046] 制备例1‑10与制备例1‑1的区别在于，壳聚糖纤维、石墨烯和环糊精的质量比为1g:10mg:
0.8g。
[0047] 改性白炭黑的制备例制备例2‑1
改性白炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1.2kg白炭黑在280℃下加热活化，时间为3h，然后分散于2.5L质量浓度为
0.2％的硅烷偶联剂水溶液中，搅拌25min，过滤，得到预处理白炭黑；
(2)将改性钛白粉分散于1.5L去离子水中，加入碳纳米管和步骤(1)中预处理白炭黑，超声2h，过滤，然后表面喷洒聚乙烯醇溶液，干燥，得到改性白炭黑。
[0048] 白炭黑、改性钛白粉、碳纳米管和聚乙烯醇溶液的质量比为1:0.3:0.2:0.07。
[0049] 改性钛白粉的制备方法，包括如下步骤：将1.5kg钛白粉分散于2L去离子水中，升温至65℃，加入0.08kg硬脂酸，搅拌2h，再加入金属有机骨架和聚丙烯酸酯，混合均匀，得到改性钛白粉。
[0050] 钛白粉、金属有机骨架和聚丙烯酸酯的质量比为1:0.5:0.04；金属有机骨架购自苏州凯发新材料科技有限公司，品牌北科纳米。
[0051] 制备例2‑2与制备例2‑1的区别在于，步骤(2)中，不加入改性钛白粉。
[0052] 制备例2‑3与制备例2‑1的区别在于，步骤(2)中，不加入碳纳米管。
[0053] 制备例2‑4与制备例2‑1的区别在于，步骤(2)中，不喷洒聚乙烯醇溶液。
[0054] 制备例2‑5与制备例2‑1的区别在于，改性钛白粉、碳纳米管和聚乙烯醇溶液的质量比为1:
0.5:0.1:0.09。
[0055] 制备例2‑6与制备例2‑1的区别在于，改性钛白粉、碳纳米管和聚乙烯醇溶液的质量比为1:
0.8:0.02:0.13。
[0056] 制备例2‑7与制备例2‑1的区别在于，改性钛白粉的制备方法中，不加入金属有机骨架。
[0057] 制备例2‑8与制备例2‑1的区别在于，改性钛白粉的制备方法中，不加入聚丙烯酸酯。
[0058] 制备例2‑9与制备例2‑1的区别在于，钛白粉、金属有机骨架和聚丙烯酸酯的质量比为1:0.3:
0.06。
[0059] 制备例2‑10与制备例2‑1的区别在于，钛白粉、金属有机骨架和聚丙烯酸酯的质量比为1:0.1:
0.09。
实施例
[0060] 实施例1一种防腐彩板，包括面材、包括基材、底漆层、面漆层和保护层，保护层，按重量计，包括如下原料：硅树脂25kg、改性纤维40kg、纳米二氧化硅20kg、改性白炭黑23kg、甲基三乙氧基硅烷6kg、羟基硅油7kg、乙酸乙酯130kg。
[0061] 基材为锌铝镁基板，底漆为环氧树脂，购自廊坊瀚众环保科技有限公司；面漆为不饱和聚酯面漆，购自河北巨迪节能科技有限公司。
[0062] 防腐彩板的制备工艺，包括如下步骤：将硅树脂、改性纤维、纳米二氧化硅、改性白炭黑、甲基三乙氧基硅烷、羟基硅油、乙酸乙酯混合均匀，得到混合液；将底漆层、面漆层和保护层依次喷涂于基材，干燥，得到防腐彩板，底漆层、面漆层和保护层的厚度均为30μm。
[0063] 改性纤维由制备例1‑1制得，改性白炭黑由制备例2‑1制得。
[0064] 实施例2一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，硅树脂35kg、改性纤维32kg、纳米二氧化硅
30kg、改性白炭黑38kg、甲基三乙氧基硅烷3kg、羟基硅油12kg、乙酸乙酯120kg。
[0065] 实施例3一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑2制得。
[0066] 实施例4一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑3制得。
[0067] 实施例5一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑4制得。
[0068] 实施例6一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑5制得。
[0069] 实施例7一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑6制得。
[0070] 实施例8一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑7制得。
[0071] 实施例9一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑8制得。
[0072] 实施例10一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑9制得。
[0073] 实施例11一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由制备例1‑10制得。
[0074] 实施例12一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑2制得。
[0075] 实施例13一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑3制得。
[0076] 实施例14一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑4制得。
[0077] 实施例15一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑5制得。
[0078] 实施例16一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑6制得。
[0079] 实施例17一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑7制得。
[0080] 实施例18一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑8制得。
[0081] 实施例19一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑9制得。
[0082] 实施例20一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由制备例2‑10制得。
[0083] 对比例对比例1
一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，不加入改性纤维。
[0084] 对比例2一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性纤维由等量的纤维代替。
[0085] 对比例3一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，不加入改性白炭黑。
[0086] 对比例4一种防腐彩板，与实施例1的区别在于，改性白炭黑由等量白炭黑代替。
[0087] 性能检测试验将实施例1‑20和对比例1‑4制备得到的防腐彩板进行性能测试；
铅笔硬度测试按照GB/T 13448‑2006；附着力按照GB/T 9286；
腐蚀性能测试：将彩钢板样品放入气流式盐雾腐蚀试验箱中，采用盐雾连续雾化的试验方法，持续试验120h，试验温度为40℃，盐溶液采用质量浓度为5.5％的氯化钠溶液与质量浓度为1.6％的稀盐酸混合，得到pH为5.8的酸性溶液；试验结束后，使用流动的清水将试样清洗干净，然后将试样进行干燥，使用扫描电镜(JEOL5600)观察表面和内部腐蚀情况，采用光学分析天平称重，将试样前后质量进行统计换算，得到前后质量差与实验前质量的比值作为失重率，衡量耐腐蚀性结果。
[0088] 老化后力学性能测试：将样品放在氙灯耐气候老化试验箱中，设定温度60℃，湿度2
80％，辐照强度250w/m，距离20cm，对其进行模拟2倍自然光的照射，使其加速老化，以待后续测试，记录试验前后力学性能变化，进行统计，力学性能参考标准按照GB/T 2518；紫外老
2
化色差值实验中的紫外辐照强度为600μW/cm；老化实验温度为50℃，湿度为75％，老化时间为500h；测试结果见表1。
[0089] 表1实施例和对比例的测试数据结合实施例和表1内数据可以看出，实施例1‑2、实施例6、实施例10、实施例15和实施例19制备的防腐彩板具有较好的力学强度、耐腐蚀性和附着力，其中，实施例1的铅笔硬度为4H，附着力是0级，失重率为0.006％，基本无腐蚀，老化后力学性能降低0.3％，紫外线老化色差值为0.02。表明本申请制备的保护层的力学性能和附着力，使得防腐彩板在安装或使用过程中，免受因碰撞或刮擦而受损，破坏防腐层，进而提高了防腐彩板的使用寿命。
[0090] 实施例3改性纤维的制备方法中不加入贝壳粉，从表1看出，相比于实施例1，铅笔硬度为3H，附着力是0级，失重率为0.017％，基本无腐蚀，老化后力学性能降低0.9％，紫外线老化色差值为0.08。表明贝壳粉具有一定的硬度和耐磨性，可以形成一层物理屏障，防止水分、盐分和其他环境因素对基层的侵蚀。
[0091] 实施例4改性纤维的制备方法中不加入改性壳聚糖纤维，从表1看出，相比于实施例1，铅笔硬度为3H，附着力是1级，失重率为0.027％，基本无腐蚀，老化后力学性能降低1.5％，紫外线老化色差值为0.15。表明改性壳聚糖纤维具有较好的抗拉强度和韧性，还可以提高与面漆层的粘结力，增强保护层的附着力，防止开裂和剥落。
[0092] 实施例5改性纤维的制备方法中不加入微晶纤维素，从表1看出，相比于实施例1，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值均变差，表明微晶纤维素进一步提高聚丙烯纤维、贝壳粉和改性壳聚糖纤维之间的粘附性，进而提高了聚丙烯纤维的性能稳定，后续提高保护层的相应性能。
[0093] 实施例7改变聚丙烯纤维、贝壳粉、改性壳聚糖纤维和微晶纤维素的质量比，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例3‑4，表明负载贝壳粉的改性壳聚糖纤维能够负载在聚丙烯纤维的表面，使得聚丙烯纤维、贝壳粉和改性壳聚糖纤维交联形成网络结构，进而提高了聚丙烯纤维的力学性能和粘附性，后续改善保护层的相应性能。
[0094] 实施例8‑9改性壳聚糖纤维的制备方法中分别不加入石墨烯和环糊精，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例4，表明石墨烯的高强度和柔韧性可增强保护层的耐磨性、抗冲击性和抗裂性，环糊精有助于石墨烯在溶液中分散，减少其团聚，还能够包合壳聚糖纤维上的某些分子，增加壳聚糖纤维的稳定，进而后续改善保护层的相应性能。
[0095] 实施例11改变壳聚糖纤维、石墨烯和环糊精的质量比，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例8‑9，表明环糊精包合壳聚糖纤维上的某些分子，增加壳聚糖纤维的稳定，提高了壳聚糖纤维性能稳定性，后续进而提高改性纤维的相应性能。
[0096] 实施例12改性白炭黑的制备方法中不加入改性钛白粉，从表1看出，相比于实施例1，铅笔硬度为3H，附着力是1级，失重率为0.025％，基本无腐蚀，老化后力学性能降低
1.3％，紫外线老化色差值为0.12。表明改性钛白粉具有较好的紫外线防护能力、耐腐蚀性和耐候性，改善保护层的机械性能，如硬度、耐磨性和附着力。
[0097] 实施例13改性白炭黑的制备方法中不加入碳纳米管，从表1看出，相比于实施例1，失重率为0.022％，老化后力学性能降低1.0％，紫外线老化色差值为0.10。表明碳纳米管具有较强的力学强度，能够负载在改性钛白粉表面，提高改性钛白粉的抗拉强度、韧性、抗冲击性、附着力、防腐性和耐磨性。
[0098] 实施例14改性白炭黑的制备方法中不喷洒聚乙烯醇溶液，从表1看出，相比于实施例1，失重率、老化后力学性能降低和紫外线老化色差值均变差。表明聚乙烯醇溶液能够包覆改性钛白粉和白炭黑，提高了改性白炭黑的性能稳定，后续应用于保护层中，提高保护层的相应性能。
[0099] 实施例16改变改性钛白粉、碳纳米管和聚乙烯醇溶液的质量比，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例12‑14，表明聚乙烯醇溶液对白炭黑、改性钛白粉、碳纳米管进行包覆和粘合，后续应用于保护层中，提高保护层的力学性能、耐磨性和附着力，延长保护层的使用寿命。
[0100] 实施例17‑18改性钛白粉的制备方法中分别不加入金属有机骨架和聚丙烯酸酯，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例12，表明金属有机骨架能够负载在钛白粉的表面及孔隙内，提高钛白粉的机械强度，聚丙烯酸酯具有较好的粘性，使得金属有机骨架和钛白粉之间粘合紧密，提高了钛白粉的性能稳定。
[0101] 实施例20改变钛白粉、金属有机骨架和聚丙烯酸酯的质量比，从表1看出，失重率、老化后力学性能和紫外线老化色差值差于实施例1‑2，但是优于实施例17‑18，表明钛白粉、金属有机骨架和聚丙烯酸酯三者配合提高钛白粉的粘合性、抗冲击性、耐候性和耐磨性，后续应用于改性白炭黑中，提高改性白炭黑的相应性能。
[0102] 对比例1不加入改性纤维，对比例3不加入改性白炭黑，从表1看出，对比例1的铅笔硬度为H，附着力是3级，失重率为0.107％，片蚀状，老化后力学性能降低5.9％，紫外线老化色差值为0.98。表明改性纤维的高强度和高弹性模量可以提高保护层的抗拉强度、韧性以及抗冲击性能；改性白炭黑增加了保护层的表面硬度，提高耐磨、抗刮擦性能和耐候性。
[0103] 对比例2改性纤维由等量的纤维代替，对比例4改性白炭黑由等量白炭黑代替，从表1看出，对比例2的铅笔硬度为2H，附着力是2级，失重率为0.085％，坑蚀状，老化后力学性能降低4.6％，紫外线老化色差值为0.76。表明本申请改性的白炭黑的纤维具有较优的力学性能、腐蚀性和附着力，具有较优的耐久性。
[0104] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
