[發明專利]一種磷酸鋅鈉/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆

有效

• 申請號: 202110507655.8
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113045962B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;曾漢嘯;高松華
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D7/61;C09D5/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 劉佳;蔡學俊

本發明公開了一種NaZnPO₄/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆及其制備方法，其是用SDS、SDBS作為軟模板，通過水熱化學沉積法制備出NaZnPO₄，用改性Hummers法制備GO，并利用偶聯劑中的環氧基、硅羥基與GO和NaZnPO₄反應，制備出NaZnPO₄/rGO增強劑；同時通過N,N?亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯與環氧樹脂E?44反應制備出水性環氧乳化劑，再與去離子水均勻攪拌制備出水性環氧乳液，最后在所得水性環氧乳液中加入增強劑，并與氨基樹脂混合制得所述水性環氧基氨基烤漆。本發明所得新型烤漆具有一定的硬度與防腐性能，為今后開發新型水性漆膜提供了思路與探索，具有一定的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于水性環氧氨基烤漆領域，具體涉及一種磷酸鋅鈉（NaZnPO₄）/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆。

背景技術

自上一世紀70年代以來，為適應環保和職業安全法規的要求，國外開發并應用的低、無毒防銹顏料眾多，其中，開發和應用最早、用量最大的，莫過于磷酸鋅系顏料。而80年代中期以后，由于法規的更趨強化，含鉛和含六價鉻的有毒防銹顏料用量大減(1995年美國停止用紅丹作防銹顏料)，再加上磷酸鋅系顏料品種的不斷增多和性能的不斷提高，使這種防銹顏料的用量進一步增大。磷酸鋅系防銹顏料用量之所以如此之大，除其低、無毒的特點之外，還具有如下一些優點：白色或淺色，折射率低，因此極容易調色；能分散在油性樹脂和水性等各種基料中；用它制備的涂料具有良好的施工性能，并與金屬底材或面漆涂膜具有較強的附著力；原料易得，價格適中等。

水性環氧樹脂以水為分散介質，具有在生產、施工過程中氣味微小、不含有機溶劑、無VOC(揮發性有機化合物)或低VOC排放、價格低廉、固化條件溫和等特點；同時其保留了溶劑型環氧樹脂優良的耐磨性、耐沖擊性、高硬度、高附著力等物理性能和優異的耐水性、耐溶劑性、耐酸堿性等化學性能，而被廣泛應用于工業地坪涂料、金屬防腐涂料、家具木器涂料等諸多領域。因此對水性環氧樹脂的制備及性能研究，越來越受到相關研究人員的關注與重視。

發明內容

目前水性環氧乳液在耐腐蝕、硬度上與傳統環氧樹脂漆膜有一定差距，為了彌補這些問題，本發明提出了一種NaZnPO₄/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆，其通過特定水性環氧乳化劑制備水性環氧乳液，同時在乳液中加入NaZnPO₄/rGO增強劑，從而提高漆膜的耐腐蝕性、硬度與物理性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種NaZnPO₄/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆，其制備步驟為：在水性環氧乳液中加入NaZnPO₄/rGO增強劑、表面活性劑，并將其攪拌混合均勻，接著加入氨基樹脂與去離子水，在1500r/min的轉速下分散均勻后，加入消泡劑，從而制得所述aZnPO₄/石墨烯增強水性環氧氨基烤漆。

其中，所用各原料按重量份計為水性環氧乳液40~55份、氨基樹脂35~40份、NaZnPO₄/rGO增強劑1~3份、表面活性劑0.3~0..8份、消泡劑0.1~0.5份、去離子水5~20份。

其中，所述水性環氧乳液的制備步驟如下：

（1）水性環氧乳化劑的制備：

將2~5重量份環氧樹脂E-44溶于溶劑二乙二醇單丁醚中，再加入0.5~1.5重量份N,N-亞甲基雙丙烯酰胺與環氧樹脂在60℃下反應4~8h，反應完成后加入0.1重量份引發劑過硫酸鉀，接著再緩慢滴加4~8重量份丙烯酸羥乙酯，升溫至80℃，并攪拌反應8~12h，使丙烯酸羥乙酯發生自由基聚合反應，形成聚丙烯酸羥乙酯-環氧樹脂水性環氧乳化劑；

（2）水性環氧乳液的制備：