[發(fā)明專利]一種石墨烯防腐涂料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811051818.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN109354967A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周磊;吳欽文;秦曉娟;周佳;林昭寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都紫苑華光新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D5/10;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 俞梁清

一種石墨烯防腐涂料，包括以下重量百分比的組分：環(huán)氧樹脂5％?15％，固化劑1.6％?6.6％，填料10?40％，助劑0.2％?1％，石墨烯0.2％?3％，活性稀釋劑20?40％，硅烷偶聯(lián)劑0.1?5％，鋅粉10?50％和分散劑0.15?2％。本發(fā)明采用1％的石墨烯取代60％的鋅粉，大大降低了鋅粉的用量，減少了施工時(shí)的粉塵污染，還提高了耐中性鹽霧性能；以活性稀釋劑替代現(xiàn)有常用的揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，能將石墨烯有效地分散，形成無溶劑的石墨烯防腐涂料，VOC含量低，環(huán)保健康。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯防腐涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯廣泛和獨(dú)特的性能展現(xiàn)了其在金屬材料防腐領(lǐng)域的巨大潛力。首先，石墨烯穩(wěn)定的sp2雜化結(jié)構(gòu)使其能在金屬與活性介質(zhì)間形成物理阻隔層，阻止擴(kuò)散滲透的進(jìn)行；其次，石墨烯具有很好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不論是在高溫條件下(可高達(dá)1500℃)，還是在具有腐蝕或氧化性的氣體、液體環(huán)境中均能保持穩(wěn)定。另外，石墨烯良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能對(duì)金屬服役的環(huán)境提供了有利條件。

防腐涂料來說，傳統(tǒng)防護(hù)涂層受限于自身材料性質(zhì)及工藝，對(duì)金屬基體的腐蝕防護(hù)作用往往不理想，個(gè)別性能突出的成本又很高，降低了涂層的性價(jià)比，而且相當(dāng)一部分涂層因含鉛鋅或鉻酸鹽等重金屬或有毒物質(zhì)，存在一定的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，也消耗了大量的不可再生資源，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，開發(fā)各類新型長(zhǎng)效環(huán)保的海洋重防腐蝕涂料成為新熱點(diǎn)。石墨烯還是目前為止最薄的材料，其對(duì)基底金屬的影響可以忽略不計(jì)。同時(shí)還兼具高的強(qiáng)度和良好的摩擦學(xué)性能，不僅能提高導(dǎo)電性或耐鹽霧性能，還能進(jìn)一步降低涂層厚度，增加對(duì)基材的附著力，提升涂料的耐磨性。

在常用的環(huán)氧防腐涂料的基礎(chǔ)上通過添加石墨烯制備的新型涂料不僅具有環(huán)氧富鋅涂料的陰極保護(hù)效應(yīng)、玻璃鱗片涂料的屏蔽效應(yīng)，更具有韌性好、附著力強(qiáng)、耐水性好、硬度高等特點(diǎn)，其防腐性能超過現(xiàn)有的重防腐涂料。

石墨烯防腐涂料，是通過對(duì)石墨烯的改性，將石墨烯添加到涂料體系中制備的一種新型重防腐涂料。相比較于傳統(tǒng)重防腐涂料，石墨烯防腐涂料有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)石墨烯的加入大大降低了鋅粉的用量，減少了施工時(shí)的粉塵污染；(2)高固含產(chǎn)品，可達(dá)到99.5％以上的固含量，非常環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種石墨烯防腐涂料及其制備方法。本發(fā)明在石墨烯防腐涂料中加入有機(jī)化硅酸鹽類的抗腐蝕助劑，將中性鹽霧性能由2500H增加到4100H以上，本發(fā)明添加石墨烯，大大降低了鋅粉的用量，減少了施工時(shí)的粉塵污染。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種石墨烯防腐涂料，包括以下重量百分比的組分：

優(yōu)選的，所述石墨烯防腐涂料，包括以下重量百分?jǐn)?shù)的組分：

優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂。

優(yōu)選的，所述固化劑是聚酰胺固化劑、腰果殼改性酚醛胺固化劑和芳香胺三乙烯四氨中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述填料為云母片、沉淀硫酸鋇、鈦白粉、滑石粉和輕質(zhì)碳酸鈣中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述助劑為丙烯酸酯類流平劑和有機(jī)酸類防腐助劑中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述活性稀釋劑選自腰果酚改性縮水甘油醚、腰果酚改性酯類樹脂和腰果酚改性醇醚類樹脂中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑選自環(huán)氧改性硅烷偶聯(lián)劑UM-503和氨基改性有機(jī)酸偶聯(lián)劑UM-603中的一種或幾種。

優(yōu)選的，分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮和丙二醇甲醚醋酸酯的一種或幾種。

本發(fā)明化提供了石墨烯防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：