[發(fā)明專利]水性石墨烯防腐涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710804938.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN107641418A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙青山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南六元素石墨烯科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D5/08;C09D7/61
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石墨烯材料的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種水性石墨烯防腐涂料及其制備方法。該涂料廣泛適用于金屬材料及其它基材的表面防護(hù)。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，金屬材料（如鋼鐵）已成為人類生活中不可或缺的重要資源，然而因其自身特性使然，使得金屬（如鋼鐵）的“銹蝕”無法完全避免，因此防止金屬腐蝕是一個(gè)很嚴(yán)重的全球性問題。通常防腐蝕的方法就是在金屬表面涂上防腐蝕涂層，隔絕金屬與空氣、水和化學(xué)藥劑的接觸，但限于防腐涂料的性能，只能達(dá)到短時(shí)期內(nèi)金屬不被腐蝕，需要定期維護(hù)，造成人力、財(cái)力的損耗，因此制得耐腐蝕性能更好的涂料以延長維護(hù)周期就顯得尤為重要。

眾所周知，石墨烯是目前人類已知最理想的二維片狀結(jié)構(gòu)納米材料，具有優(yōu)異的力學(xué)、物理學(xué)性質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)其斷裂強(qiáng)度達(dá)125GPa，理論比表面積高到2630m²/g，同時(shí)具有十分穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，對(duì)水、氧氣和腐蝕性藥劑具有很好的耐性，是優(yōu)異的防腐蝕材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的由此產(chǎn)生，提出一種水性石墨烯防腐涂料及其制備方法。利用石墨烯的獨(dú)有特性，將其配伍于涂料中，其片狀結(jié)構(gòu)具有迷宮效應(yīng)，對(duì)水、氧氣和化學(xué)藥劑起到良好的屏蔽作用，降低腐蝕性藥劑等向金屬基材的滲透速度，增加了涂層的耐腐蝕性，進(jìn)而延長涂料對(duì)基材的防護(hù)時(shí)間。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是：一種水性石墨烯防腐涂料，包括樹脂基組分和固化劑基組分，所述樹脂基組分和固化劑基組分的質(zhì)量比為1-2:2-5；其中，樹脂基組分由環(huán)氧樹脂、稀釋劑、填料、油性石墨烯組成，所述環(huán)氧樹脂、稀釋劑、填料、油性石墨烯的質(zhì)量量比為80-100:5-20:30-100: 0.1-20；固化劑基組分由分散介質(zhì)水、助劑、填料、水性石墨烯、芳香族固化劑H228組成，所述分散介質(zhì)水、助劑、填料、水性石墨烯、芳香族固化劑H228的質(zhì)量比為150-250:1-2.5:100-300: 0.1-20：100-250。

上述樹脂基組分中的稀釋劑采用的是烷基縮水甘油醚。

上述樹脂基組分中的環(huán)氧樹脂為E₄₄環(huán)氧樹脂、E₅₁環(huán)氧樹脂、XY₅₁₈環(huán)氧樹脂。

上述固化劑基組分中的分散介質(zhì)水為蒸餾水、去離子水和普通自來水。

上述固化劑基組分中的助劑為分散劑5027、消泡劑154和潤濕劑2105，所述助劑包含分散劑5027、消泡劑154和潤濕劑2105的質(zhì)量比為3：1：6。

上述固化劑基組分中的100-250質(zhì)量分?jǐn)?shù)的固化劑為芳族胺類乳液，優(yōu)先芳香胺乳液H228。

上述樹脂基組分和固化劑基組分中的填料為三聚磷酸鋁、磷酸鋅滑石粉、云母粉、或重晶石粉、沉淀硫酸鋇、蠟粉或石墨粉、氧化鐵紅的一種或任意組合。

本發(fā)明制備水性石墨烯防腐涂料的方法包括以下步驟：

步驟一，將環(huán)氧樹脂、稀釋劑、填料、油性石墨烯按質(zhì)量數(shù)80-100:5-20:30-100:0.1-10的量比，依次加入到分散反應(yīng)釜內(nèi)，速度≥2500轉(zhuǎn)/min,分散10-30分鐘，獲得樹脂基組分

步驟二，將分散介質(zhì)水：助劑（含分散劑5027、消泡劑154）：填料、水性石墨烯按質(zhì)量比150-250:1-2.0:100-300: 0.1-20分別加入分散反應(yīng)釜內(nèi)，速度≥2500轉(zhuǎn)/min,分散30-60分鐘，得濁液；

步驟三，在步驟二得到的濁液中再加入1-5分潤濕劑、100-250質(zhì)量分?jǐn)?shù)的固化劑，低速≤1500轉(zhuǎn)/min攪拌均勻，獲得固化劑基組分；所述潤濕劑為潤濕劑2105，能使固體物料更易被水浸濕的物質(zhì)，通過降低其表面張力或界面張力，使水能展開在固體物料表面上，或透入其表面，而把固體物料潤濕；所述100-250質(zhì)量分?jǐn)?shù)的固化劑為芳族胺類乳液，優(yōu)先芳香胺乳液H228；

步驟四，涂覆施工時(shí)，用步驟一合成的樹脂基組分、步驟二和三合成的固化劑基組分，按質(zhì)量比等于1-2:2-5的比例混勻就可采用刷涂、滾涂或噴涂的方法涂覆于需要防腐的鋼構(gòu)件或其他基材上形成保護(hù)層。