[發明專利]一種改性石墨烯的無機富鋅涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810608422.5
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108841211A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 李濱;程鵬;王玉;秦建波
• 申請（專利權）人: 重慶市科學技術研究院
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/24;C09D5/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種改性石墨烯的無機富鋅涂料及其制備方法，該涂料由A、B和C三種組分制備，按重量計，三種組分組成如下：A：硅酸乙酯40?50份；改性石墨烯0.5?1.0份；B：聚乙烯醇縮丁醛5?10份；硅烷偶聯劑0.2?0.5份；C：鋅粉40?55份；上述改性石墨烯是指可在醇和硅酸酯中穩定分散的改性石墨烯。該涂料中采用的改性石墨烯在無需添加表面活性劑的情況下能夠在醇溶劑中均勻穩定分散，克服了石墨烯在無機介質中容易團聚的缺點，使得改性石墨烯能夠在無機富鋅涂料均勻分散，提高了涂料的導電性和增強了涂料隔絕水的作用，進而顯著提高了涂料的防腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種改性石墨烯的無機富鋅涂料及其制備方法。

背景技術

金屬材料的腐蝕，造成的大量的資源浪費，全球每年因剛才腐蝕問題造成的損失高達數百億美元，所以，金屬材料的防腐方法研究一直都是一個重要的研究領域。防腐涂料是一種最常見的防腐方式，但防腐涂料的種類、組成、性能、用途卻是千差萬別。簡單的分類，可以將涂料分為有機涂料和無機涂料。有機涂料中由于含有大量的有機溶劑，這些溶劑揮發至大氣中，造成大氣污染，嚴重影響環境安全和人類健康，因此，傳統的有機溶劑型防腐涂料越來越不受人們的歡迎，防腐涂料向著無機型或水性涂料的方向發展。

無機富鋅涂料就是一個典型的廣泛使用的涂料，也分為水性和醇溶性無機富鋅涂料，水性無機涂料是以堿金屬硅酸鹽的水溶液為粘接劑，以金屬鋅粉為防銹成分的重防腐涂料。誰性無機富鋅涂料完全擺脫了傳統有機溶劑型防腐涂料的束縛，VOC排放為零，同時還具有施工方便、防腐性能優異、附著力強，耐候性、耐磨性、耐熱性、耐溶劑型、耐輻射性強等優點，所以被廣泛應用在健在結構、船舶、橋梁鋼結構、耐高溫材料的主要底漆。

醇溶性無機富鋅涂料是在水性無機富鋅涂料基礎上發展起來的一種新型涂料，其中除鋅粉外，主要的成分為硅酸酯，和聚乙烯醇縮丁醛，可溶解在乙醇中，聚乙烯醇縮丁醛具有良好的滲透性和粘接性，同時具有良好的成膜性，柔順性，使成膜后涂成具有優越的柔韌性。硅酸酯吸潮后發生水解，可與鋅粉交聯形成網狀高聚物，并進一步與聚乙烯醇縮丁醛結合，大大增強了涂料的附著力以及膜的強度，但其防腐性能仍有待提高。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種改性石墨烯的無機富鋅涂料及其制備方法，該涂料中添加了能夠在醇溶劑中穩定分散的改性石墨烯，相較于普通的無機富鋅涂料，其防腐性能有顯著提升。

一種改性石墨烯的無機富鋅涂料，由A、B和C三種組分制備，按重量計，三種組分組成如下：

A：硅酸乙酯40-50份；改性石墨烯0.5-1.0份；

B：聚乙烯醇縮丁醛5-10份；硅烷偶聯劑0.2-0.5份；

C：鋅粉40-55份；

上述改性石墨烯是指可在醇和硅酸酯中穩定分散的改性石墨烯。

優選的，所述改性石墨烯的是利用重氮化芳胺或酮胺合成肟的反應對氧化還原石墨片層結構邊緣的羧基和其他不飽和結構進行結構修飾后的改性石墨烯。

優選的，所述改性石墨烯是指苯甲酸、苯磺酸、乙醇胺或C₁～C₅鏈脂肪酸、乙醇胺或C₁～C₅鏈脂肪醇基團修飾的改性石墨烯。

優選的，所述改性石墨烯是苯甲酸、苯磺酸或乙醇胺基團修飾的改性石墨烯。

本發明還提供了上述無機富鋅涂料的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將改性石墨烯加入硅酸乙酯中，攪拌至形成穩定均一的溶液，即得組分A；

(2)將硅烷偶聯劑加入聚乙烯縮丁醛中，攪拌混合均勻，得到組分B；