[發(fā)明專利]一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510717444.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105566973A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊瑞;原玲;劉虎;辛*;曹文健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C09D5/10
• 分類號: C09D5/10;C09D5/24;C09D133/00;C09D125/06
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂料及制備方法，具體講涉及一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制 備方法。

背景技術(shù)

冷涂鋅防腐涂料又稱涂膜鍍鋅、鋅基涂鍍等，是一種特殊的單組分富鋅涂料。冷 涂鋅干膜中鋅粉含量高達96％，在重防腐的腐蝕環(huán)境下，不僅為鋼鐵提供良好的陰 極保護作用，而且冷涂鋅中特殊的樹脂和氧化鋅鹽可為涂層提供屏障保護作用，因而 具有優(yōu)異的防腐性能。但是，由于冷涂鋅涂料干膜中鋅粉含量高，樹脂含量低，現(xiàn)有 冷涂鋅產(chǎn)品存在以下不足：①冷涂鋅涂層與鋼材的附著力低：在現(xiàn)有的冷涂鋅產(chǎn)品中， 附著力高的可達到5.0MPa，低的只有1.0～1.5MPa，HG/T3668-2009Z中對富鋅 底漆的要求為無機型≥3.0MPa；有機型≥6.0MPa。②涂層柔韌性差，耐沖擊性指標不 能滿足要求。

石墨烯是一種新型的由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的二維材料。石墨烯具有高比 表面積、快速導電性、突出的力學性能，在涂料中與樹脂混合后，可顯著提高涂料的 力學性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種涂層耐沖擊性好、與鋼材附著 力高的石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制備方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案如下：

一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，涂料包括按質(zhì)量份計的下述組份：鋅粉，75～85 份；有機樹脂，2～3份；溶劑，15～25份；石墨烯，0.1～2份；分散劑，0.1～1 份；抗沉降劑，0.1～1份。

進一步的，鋅粉是平均粒徑≤5μm的鋅含量≥99.5％的鋅粉；有機樹脂為環(huán)氧酯、 丙烯酸、高氯化聚乙烯、聚苯乙烯或聚硅氧烷；溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇 或高沸點芳香烴。

進一步的，石墨烯是石墨經(jīng)氧化，然后進行剝離得到的；氧化方式優(yōu)選自Hummers 法、Staudenmaier法或Brodie法；剝離方式優(yōu)選自微波剝離、熱解膨脹剝離或超聲 分散。

進一步的，分散劑為有機硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或KH550。

進一步的，抗沉降劑至少為有機膨潤土、聚酰胺蠟或氣相二氧化硅中的一種。

進一步的，一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料的制備方法，該方法將石墨烯、分散劑和 一部分溶劑混合，超聲分散均勻；將有機樹脂與剩下溶劑混合溶解；然后將分散好的 石墨烯液加入溶解的樹脂液中，高速分散均勻；最后加入鋅粉、抗沉降劑，再次高速 分散均勻，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。

和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：

1.涂層附著力、耐沖擊性好，防腐性能優(yōu)異；

2.單組分，施工方便；

3.具有良好的抗靜電性，可用于防靜電涂層。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替 換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求保護的 范圍為準。

實施例1：

石墨烯，1份；鈦酸酯偶聯(lián)劑，0.5份；丙烯酸樹脂，2.5份；醋酸乙酯，20份； 鋅粉，75.5份；有機膨潤土，0.5份。

(1)將1份石墨烯、0.5份鈦酸酯偶聯(lián)劑和10份醋酸乙酯混合，超聲分散均勻， 得到石墨烯液；

(2)將2.5份丙烯酸樹脂與10份醋酸乙酯混合溶解，得到樹脂液；

(3)將步驟(1)中的石墨烯液11.5份加入步驟(2)的樹脂液12.5份中，800～ 1000rpm分散均勻，然后加入75.5份鋅粉、0.5份有機膨潤土，1200～1500rpm分散 均勻，經(jīng)過濾后，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。

實施例2：

石墨烯，1份；KH550，0.5份；聚苯乙烯，2.5份；高沸點芳香烴溶劑，20份； 鋅粉，75.5份；氣相二氧化硅，0.5份。

(1)將1份石墨烯、0.5份KH550和10份高沸點芳香烴溶劑混合，超聲分散均 勻，得到石墨烯液；

(2)將2.5份聚苯乙烯樹脂與10K高沸點芳香烴溶劑混合溶解，得到樹脂液；