[發明專利]一種石墨烯水性涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811059877.2
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109321052A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王輝;唐品章;趙云鵬
• 申請（專利權）人: 安徽康瑞高科新材料技術工程有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D5/10;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 暫無信息
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本發明屬于涂料制備技術領域，具體公開了一種石墨烯水性涂料及其制備方法，該石墨烯水性涂料按重量份組成包括：丙烯酸樹脂60?80份、乙酸1?5份、金屬粉10?20份、石墨烯粉10?20份、層狀硅酸鹽粘土粉4?10份、玉米醇溶蛋白5?15份、乙醇水溶液90?110份、甘油2?5份和蒸餾水60?80份。本發明的石墨烯水性涂料在加入石墨烯保證涂料阻隔性的同時還加入了玉米醇溶蛋白，可以更進一步的加強涂料的阻隔性，并且弱化石墨烯作為電及正極的屬性，可以加強對金屬基層的保護；另一方面本發明的石墨烯水性涂料加入了金屬粉，如鋅粉；可以作為電極的負極，即使涂層破損，也可以有效的保護涂膜下面的金屬基層不被腐蝕。

技術領域

本發明涉及涂料制備技術領域，具體是涉及一種石墨烯水性涂料及其制備方法。

背景技術

隨著科技進步和國民經濟的高速發展，人們的環保意識日趨增強、對健康的要求越來越高，環保法規也日趨完善，節資節能，保護環境，已成為全球涂料界面臨的主要問題。水性漆的開發在世界范圍內受到重視：在歐美發達國家，水性漆的普及率已達80％以上。涂料工業大致可分為三個應用領域，而水性涂料在工業發達國家中占絕對優勢，比如在德國占到93％，即使在西歐發展最慢的挪威也有60％份額。在工業涂料領域里，歐洲的水性工業涂料已超過100萬噸，目前水性涂料正在以前所未有的速度向汽車修補材料、防腐蝕涂料等所占比重較大的領域發展。

石墨烯，是一種由碳原子以sp2雜化連接形成六角型呈蜂巢晶格的平面2D材料，近年來一直受到科研界、企業界甚至各國政府的重視。由于碳原子之間化學鍵的特性，石墨烯極為堅韌，可塑性良好，可以彎曲到很大角度而不斷裂，其楊氏模量約為1100GPa，斷裂強度為130GPa，比最好的鋼還要高100倍。并且，石墨烯在可見光下透明但不透氣，具有很好的阻隔性能，化學性質穩定。這些特征，使得石墨烯很有希望應用于金屬防腐涂料產品中；但是另一方面，在石墨烯有優異阻隔性的同時，從電化學電位角度強調其在腐蝕過程中做正極，會加速金屬的腐蝕。因此，只要該涂層出現輕微裂紋或劃痕，會加速局部的電化學腐蝕，暴露區域的腐蝕速率大大加快，并降低金屬的強度和韌性等性能。這是現階段需要迫切解決的問題。

有鑒于此，有必要提供一種對金屬材料保護性能更好的石墨烯水性涂料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻隔性好，防腐性能佳，能有效保護金屬基層表面不背腐蝕的石墨烯水性涂料，以滿足現代生產應用的需要。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種石墨烯水性涂料，按重量份組成包括：丙烯酸樹脂60-80份、乙酸1-5份、金屬粉10-20份、石墨烯粉10-20份、層狀硅酸鹽粘土粉4-10份、玉米醇溶蛋白5-15份、乙醇水溶液90-110份、甘油2-5份和蒸餾水60-80份。

優選地，所述的層狀硅酸鹽粘土粉為高嶺土粉、蒙脫土粉、滑石粉中的任意一種。

優選地，所述的金屬粉為銅粉或者鋅粉中的一種。

優選地，所述石墨烯粉的粒徑不高于15um。

優選地，所述金屬粉的粒徑不高于15um。

優選地，該石墨烯水性涂料的制備方法，步驟如下：

1)將丙烯酸樹脂加入到蒸餾水中，同時向攪拌設備中加入乙酸，攪拌30min后邊攪拌邊加入金屬粉、石墨烯粉，繼續攪拌30min后加入研磨機中研磨30min，將得到的混合溶液經300目的篩網過濾，在25℃下靜置1h，得丙烯酸樹脂溶液，

2)稱取玉米醇溶蛋白于乙醇水溶液中，攪拌5-30min后，加入甘油，40-60℃加熱10-60min,將溶液經100-500目的篩網過濾，在10-30℃下保存，得玉米醇溶蛋白溶液，