[發(fā)明專利]一種石墨烯改性聚天門冬氨酸酯含鋅涂料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011075652.3
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112143360A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉壽兵;許愔;徐祥麟;張愛元;曹樹印;熊寬;劉志
• 申請（專利權(quán)）人: 湘江涂料科技有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/10;C09D7/61
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 趙靜華

一種石墨烯改性聚天門冬氨酸酯含鋅涂料及其制備方法，該涂料包括能固化成膜的甲組份和含有固化劑的乙組分，所述甲組分包含高固含低粘度聚天門冬氨酸酯樹脂、有機溶劑、分散劑，石墨烯、鋅粉、防銹顏料、流平劑、防沉劑；所述乙組分為異氰酸酯，或異氰酸酯與與有機溶劑的混合物。本發(fā)明石墨烯改性聚天門冬氨酸酯含鋅涂料屬于環(huán)境友好綠色產(chǎn)品，比現(xiàn)有常用的環(huán)氧鋅粉涂料干燥速度快，可滿足濕碰濕噴涂工藝要求，一次成膜厚度可達120μm以上，從而大幅提高施工效率；且耐鹽霧性能更好，附著力好；本發(fā)明方法生產(chǎn)過程對環(huán)境友好，工藝簡單，無需砂磨工序，成本低，利于工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種含鋅防腐涂料及其制備方法，具體涉及一種石墨烯改性聚天門冬氨酸酯含鋅涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧富鋅底漆作為工業(yè)重防腐涂料體系中常用的底漆，依靠陰極保護作用和鈍化作用，防銹防腐蝕效果好，干膜中鋅粉含量70％時，耐鹽霧時間在400～600h；但是，配方中需添加大量鋅粉，提高了產(chǎn)品成本，鋅粉消耗大，利用率低，金屬鋅失效過快，且切割焊接時產(chǎn)生大量“鋅霧”，污染環(huán)境、危害作業(yè)人員健康，造成資源浪費，據(jù)估算，全球鋅粉儲量15年后將消耗完，中國大規(guī)模基建，對鋅粉的消耗更大，可能用不了15年。此外，環(huán)氧富鋅底漆因含有大量鋅粉，干膜容易起泡，致使底漆的力學性能下降，影響整個復合涂層性能。

通過引入石墨烯改性技術(shù)，環(huán)氧石墨烯含鋅涂料鋅粉用量可以堿少，耐鹽霧性能、附著力性能好，相對于環(huán)氧富鋅底漆性能更優(yōu)、成本更低，但與環(huán)氧富鋅底漆一樣，由于都屬于環(huán)氧樹脂涂料，仍然存在干燥速度慢(尤其是冬季)，不適宜濕碰濕噴涂后道涂層，施工效率低，VOC較高等缺點。

CN105505110A公開了一種石墨烯涂鍍鋅防腐涂料及制備方法，其中，石墨烯涂鍍鋅防腐涂料由包含以下重量份的組分制成：無水乙醇0.05～0.06份、二甲苯溶劑1.45～1.50份、有機膨潤土0.16～0.5份、環(huán)己酮溶劑3.6～7.6份、乙二醇丁醚溶劑3.6～7.6份、防沉劑0.24～0.26份、鋅粉55～76份、石墨烯料0.15～0.22份、環(huán)氧樹脂15～25份、消泡劑及流平劑0.12～0.15份。雖然該涂料公開其具有較好的防腐性能，同時還具有較好的附著力、耐老化性、防水性，但是，該發(fā)明未提供附著力的具體數(shù)據(jù)、固化劑配方及工藝，更重要的是，該涂料并未降低鋅粉的含量，材料成本高，鋅粉資源消耗大，干速較慢，步驟繁多，生產(chǎn)工藝比較復雜。

CN105713481A公開了一種石墨烯改性環(huán)氧富鋅底漆及其制備方法，其中底漆各組分質(zhì)量份數(shù)為：改性環(huán)氧樹脂15～30份，石墨烯0.3～5份，丁醇2～8份，甲苯4～10份，防沉劑0.3～3份，鋅粉70～90份，所述改性環(huán)氧樹脂為鄰苯二甲酸改性環(huán)氧樹脂。制備方法包括：(1)制備改性環(huán)氧樹脂鄰苯二甲酸改性環(huán)氧樹脂；(2)制備石墨烯環(huán)氧樹脂漿；(3)制備石墨烯改性環(huán)氧富鋅底漆。雖然該底漆制得的涂層耐鹽霧、附著力等性能優(yōu)異，但是，該底漆并未降低鋅粉含量，材料成本高，鋅粉資源消耗大，步驟繁多，生產(chǎn)工藝復雜，不便于工業(yè)生產(chǎn)。

CN105086754A公開了一種雙組分石墨烯防腐涂料，所述涂料包括能固化成膜的甲組份和含有固化劑的乙組分；其中，甲組份按質(zhì)量百分比包括如下組分：石墨烯0.1～5wt％；鋅粉0～35wt％；填料30～70wt％；固含量為54％的環(huán)氧樹脂10～20wt％；溶劑10～20wt％；其中，石墨烯、鋅粉和填料的質(zhì)量百分含量之和為60～80wt％，所述甲組份各組分質(zhì)量百分含量之和為100wt％。雖然該涂料通過對各組分的選擇，在提高防腐效果的同時，大大降低了鋅粉的含量，克服了富鋅涂料以犧牲鋅粉為代價的防腐方式，大大減少了在焊接時產(chǎn)生的氧化鋅霧氣，環(huán)境友好，但是，該涂料由于成膜物質(zhì)選擇單一，選用填料本身無防銹效果，制得的涂層力學性能較差，附著力2級，柔韌性5mm，沖擊強度40cm，硬度2HB，耐鹽霧性能在500～1000h，性能有待進一步提升，潛在應用領域窄；且所述方法通過三輥研磨機研磨制得石墨烯防腐涂料甲組分，研磨過程屬于開放式，溶劑揮發(fā)量大，不僅嚴重污染生產(chǎn)空間，造成VOC排放超標，而且配方中揮發(fā)溶劑的量不可控，VOC較高，無法保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。