[發明專利]一種環氧石墨烯鋅粉涂料的制備方法

在審

• 申請號: 201711052645.X
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107541134A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 馬翔宇;王新征
• 申請（專利權）人: 天津美士邦涂料化工有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/10
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 劉瑩

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，尤其是涉及一種環氧石墨烯鋅粉涂料的制備方法。

背景技術

腐蝕是指因為環境或技術體系方面原因而產生的一種金屬和所處環境之間的物理、化學相互作用，導致金屬性質的變化及功能的損傷。據相關統計，在我國，每年由于腐蝕造成的損失約8000億元，占GDP的3％左右。全世界每年因腐蝕造成的經濟損失約為7000～10000億美元。

目前，采用重防腐涂料對金屬進行保護仍然是最為有效的防腐蝕手段，而涂料的幾種防腐機理中，有一類是利用電化學陰極保護作用的。這種涂料就是環氧富鋅底漆。這種涂料中的鋅粉含量較高，鋅粉與鋼鐵表面又是緊密接觸的。在這種情況下，當水分侵入涂膜后，鋅粉與鋼鐵組成微電池，由于Zn的電化學電位比鐵低，這時腐蝕電流就從鋅流向鐵，鋼鐵就受到了陰極保護。這也是環氧富鋅底漆作為重防腐涂料的基本原理。另外，在形成的涂層內，鋅粉也互相接觸，其中一部分鋅粉與空氣中的CO2、SO2或鹽分中的Cl-接觸生成鋅的鹽類，這些鹽類為難溶性的堿式鹽，它們會填沒涂層中的空隙，保護下層的鋅粒難以進一步作用，進而保護鋼鐵表面。

在行業標準HG/T3668-2009《富鋅底漆》中，明確指出了Ⅱ型富鋅底漆(即有機類富鋅底漆)的金屬鋅含量：

無機富鋅底漆：金屬鋅含量≥80％、Ⅰ型1類；

無機富鋅底漆：金屬鋅含量≥70％、Ⅰ型2類；

無機富鋅底漆：金屬鋅含量≥60％、Ⅰ型3類；

環氧富鋅底漆：金屬鋅含量≥80％、Ⅱ型1類；

環氧富鋅底漆：金屬鋅含量≥70％、Ⅱ型2類；

環氧富鋅底漆：金屬鋅含量≥60％、Ⅱ型3類。

雖然高鋅含量的富鋅底漆有著非常好的防腐蝕性能，但在鋅粉價格不斷走高的當下，市場對于高價產品接受較為困難。

石墨烯作為一種新型的由碳原子構成的單片層片狀結構的二維材料，厚度只有1個碳原子，，并具有高導電性、高導熱性。預測在航空航天、宇宙探測、海洋開發、國防工業、國民經濟各方面具有不可估量的應用前景，研究熱潮在全球突起，國內也起步不俗，發展極快。

石墨烯具有極高的徑厚比(直徑/厚度)，極少的添加量就能夠在涂膜內部性能連續的屏蔽層，達到提高涂膜防腐性能的目的。但由于石墨烯屬于納米級別的材料，因此具有極大的比表面積，直接在涂料中很難使用。

因此，在重防腐行業急需要開發一種具有優異的防腐蝕性能，同時具有較低的成本以達到更高的市場接受度的新型環氧石墨烯鋅粉防腐涂料。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種環氧石墨烯鋅粉涂料的制備方法，降低涂料的含鋅量且能保證防腐性能，該涂料具有防腐效果好、使用壽命長、無毒無污染，且由于降低了鋅粉用量，使得產品具有極高的性價比。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種環氧石墨烯鋅粉涂料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：向環氧樹脂中進入溶劑、分散劑，攪拌均勻，得到混合物；

步驟二：向步驟一的混合物中依次加入顏料、消泡劑后，攪拌均勻，經研磨機研磨得到研磨漿，確保研磨漿細度小于35μm；

步驟三：將步驟二得到的研磨漿置于攪拌機中，在攪拌的狀態下緩慢加入鋅粉、填料、流平劑，然后攪拌均勻，得到漿料；

步驟四：向步驟三中得到的漿料中再依次加入石墨烯分散液、流變助劑和剩余溶劑，攪拌均勻，即得到主劑；

步驟五：將步驟四中得到的主劑與固化劑、固化促進劑混合，得到環氧石墨烯鋅粉涂料。

優選的，包括如下質量份數的組分：環氧樹脂25-35份、顏料和填料共5～25份、鋅粉10～25份、石墨烯分散液1～5份、助劑1～5份、溶劑5～15份、固化劑10～15份和固化促進劑1～3份，助劑包括分散劑0.5～3份、流平劑0.1～2份、消泡劑0.1～2份及流變助劑0.5～3份。

優選的，環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂YD-128和YD-011X75中一種或兩種的混合物。

優選的，固化劑為聚酰胺固化劑SUNMIDE 305，固化促進劑為DMP-30。

優選的，分散劑為BYK-163和BYK-P104S中的一種或幾種混合物。

優選的，顏料為鈦白粉和氧化鋅中一種或兩種的混合物；填料為滑石粉、硫酸鋇或長石粉中的一種或幾種的混合物。

優選的，消泡劑為BYK-052和BYK-066N中的一種或兩種的混合物。

優選的，流平劑為BYK-354和BYK-333中的一種或兩種的混合物。