[發明專利]一種水性氟碳樹脂重防腐涂料及制備方法

在審

• 申請號: 201911048234.2
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112745723A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 賓月珍;嚴曉宇;趙巍;武雪杉;曲美潔;李世瀚;王曉霖;王剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院;大連理工大學
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/61;C09D7/20
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本發明公開了一種水性氟碳樹脂重防腐涂料及制備方法。所述防腐涂料以質量計包括：水性氟碳樹脂50~60%，水8~15%，分散劑2~3%，消泡劑0.1~1.0%，增稠劑0.6~1.0%，鈦白粉18~28%，成膜助劑1~4%，固化劑4~9%，潤濕分散劑0.1~3%、改性石墨烯或石墨烯?碳納米管0.1~3%；所述改性石墨烯或石墨烯?碳納米管為聚合物包覆的石墨烯或石墨烯/碳納米管。本發明涂料添加的改性石墨烯或石墨烯/碳納米管，由于包覆了聚合物，而提高了溶解性，從而可以大幅度提高氟碳涂料的力學強度、硬度以及附著性。本發明的氟碳涂料以水為溶劑，在滿足防腐需求的同時還具有清潔環保的特性。

技術領域

本發明涉及一種水性氟碳涂料，尤其涉及一種添加改性石墨烯和石墨烯/碳納米管的水性氟碳樹脂重防腐涂料。

背景技術

腐蝕是金屬、混凝土、木材等基材在物理作用，化學作用亦或是電化學的作用下，損壞破損的過程。每年，由于腐蝕造成的經濟損失巨大，且對其在日后的使用埋下了安全隱患。因此，防腐研究已經越來越多的受到了人們的重視。眾多防腐手段中，防腐涂料是一種公認的最經濟方便且最安全的方法。

水性氟碳樹脂是一種可常溫固化的氟乙烯-烷基乙烯基醚/酯交替共聚物，通過引入不同的烷基乙烯基醚/酯賦予了樹脂水溶性、良好的粘附力、與填料的相容性等性能，同時氟乙烯單體能夠很好地保護主鏈，使樹脂具有優異的抗老化性、耐候性和化學穩定性，是一種潛力巨大，前景廣闊的涂料樹脂基體。

近年來，碳材料由于其獨特的物理化學性質，少量添加既能有效提高涂層的力學性能、致密性以及耐腐蝕性。同時，由于石墨烯和碳納米管的特性，能夠賦予涂料一些特殊的性能，如導電導熱、吸波、自潔等。因此，石墨烯和碳納米管已成為防腐涂料功能填料的研究熱點。

當兩種具有導（靜）電和電位等化學性質的材料發生接觸時，會因為電位差的存在構成腐蝕電偶。碳鋼的電偶序列位為-0.40，因此，凡是電位高于-0.40的材料與碳鋼接觸，均會與碳鋼構成腐蝕電偶，造成碳鋼的腐蝕。已知碳材料涂層電偶序電位為0.20~0.30，當涂覆此類涂料時，涂層一旦破損，水氧或其他離子滲透入碳鋼與涂層的界面處，即會加速碳鋼腐蝕。因此為了保護碳鋼，必須對碳材料進行改性。

采用聚合物包覆石墨烯和碳納米管，在保持石墨烯和碳納米管完整管狀結構的同時引入大量官能團，保持了石墨烯和碳納米管優異力學性能，提高了其分散性和與成膜物質的相容性，更避免了碳材料之間以及碳材料與涂層的直接接觸，降低了涂層的導電性，也規避了與鋼材發生電偶腐蝕的風險。從而可以提高氟碳涂料的強度，提升氟碳涂料的硬度，較高的附著性以及良好的重防腐性能。

嚴曉宇采用聚合物包覆碳納米管，所制備涂料具有較好的附著力，但其分散效果不佳，力學性能較差。本發明采用改性石墨烯和協同改性石墨烯/碳納米管，以提高涂料分散性和力學性能。

CN110066556A公開了一種改性石墨烯增強水性FEVE氟碳柔性防護涂料，其包含以下組分：水性FEVE氟碳樹脂、低表面能助劑、固化劑、稀釋劑、枝接改性石墨烯功能性填料。本發明通過硅烷偶聯劑γ-氨丙基三乙基硅烷對石墨烯進行枝接改性，有效改善石墨烯的潤濕性能，使石墨烯均勻分散在涂料體系中；片狀結構的枝接改性石墨烯在水性FEVE氟碳樹脂中均勻分散、層層疊加、交錯排列，形成嚴密的物理屏蔽結構，有效阻隔水分子以及大氣腐蝕介質滲透或擴散到電路板基體，并結合氟樹脂優異的低表面能及疏水特性，使得所制備的防護涂層具有防水、防潮、防鹽霧腐蝕的功能，保證其在高溫、高濕、高鹽霧腐蝕的極端工況下具有良好的可靠性能。

發明內容

針對現有技術中的缺點，本發明第一方面提供了一種水性氟碳樹脂重防腐涂料。

具體的技術方案如下：

一種水性氟碳樹脂重防腐涂料，以質量計，包括以下組分：