[發明專利]一種石墨烯防腐底漆及其制備方法

有效

• 申請號: 202110948817.1
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113637387B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 劉建軍;肖鵬;楊立恒;袁光宇;陳大兵;郭東亮
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/10;C09D7/61
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 丁博寒

本發明屬于涂料領域，特別涉及一種石墨烯防腐底漆及其制備方法。該石墨烯防腐底漆包括A組分和B組分；按照重量份數計算，A組分包括：環氧樹脂40~60份，稀釋劑43~100份，改性鋅粉26~200份，助劑1~3份和石墨烯0.5~2份；B組分包括：固化劑5~15份和稀釋劑3~15份；其中改性鋅粉是由氨基離子液體通過硅烷偶聯劑對鋅粉進行改性得到的。本發明的石墨烯防腐底漆及其制備方法，通過鋅粉表面改性實現石墨烯與鋅粉之間的協同作用，從而提升鋅粉的電化學保護作用、提升涂層中鋅粉的利用率，降低鋅粉的用量，增加涂層的致密性，從而提升涂層的防腐性能。

技術領域

本發明屬于涂料領域，具體涉及一種石墨烯防腐底漆及其制備方法。

背景技術

在一些腐蝕環境比較惡劣的地區，需要使用富鋅底漆做為防腐涂料。富鋅底漆主要通過屏蔽、犧牲陽極保護兩種作用，實現對基材的保護。富鋅底漆發揮犧牲陽極保護作用的條件是鋅粉與鋅粉之間相互電接觸、鋅粉與鋼材之間電接觸和鋅粉與鋼材之間有連續電解液存在。連續電解液一般惡劣腐蝕環境均具備，因此實現富鋅漆的防護作用解決好鋅粉之間和鋅粉和基材之間的電接觸問題，傳統的做法是通過增加鋅粉的用量來實現。因此，富鋅底漆一般要求鋅含量大于80％，然而鋅含量的增加，樹脂含量相對降低，導致涂層疏松附著力下降等問題，涂層的屏蔽作用下降。為解決這一問題，近年研究者提出通過石墨烯實現鋅粉與鋅粉、鋅粉與基材之間的電接觸，從而降低鋅粉的用量同時提升涂層的防腐性能。然而導電性較好的物理剝離石墨烯和還原氧化石墨烯，其表面活性點位較少不易改性，在涂層中分散較為困難。

鑒于上述現有涂料底漆中存在的缺陷，本發明人開發一種石墨烯防腐底漆及其制備方法，通過鋅粉表面改性實現石墨烯與鋅粉之間的協同作用，從而提升鋅粉的電化學保護作用、提升涂層中鋅粉的利用率，降低鋅粉的用量，增加涂層的致密性，從而提升涂層的防腐性能。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種石墨烯防腐底漆，通過偶聯劑在鋅粉表面接枝了離子液體，一方面偶聯劑可降低鋅粉與樹脂間的界面作用，提升涂層的致密性；另一方鋅粉表面的離子液體與石墨烯之間相互作用，如同“遙爪”一樣將石墨烯固定在鋅粉周圍，控制石墨烯在涂層中的分布，從而提升鋅粉的電化學保護作用和鋅粉的利用率。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

本發明提供的一種石墨烯防腐底漆，石墨烯防腐底漆包括A組分和B組分；按照重量份數計算，A組分包括：環氧樹脂40～60份，稀釋劑43～100份，改性鋅粉26～200份，助劑1～3份和石墨烯0.5～2份；B組分包括：固化劑5～15份和稀釋劑3～15份；其中改性鋅粉是由氨基離子液體通過硅烷偶聯劑對鋅粉進行改性得到的。

進一步的，硅烷偶聯劑為KH560硅烷偶聯劑。

進一步的，氨基離子液體由氨基咪唑類陽離子或氨基吡啶類陽離子與陰離子組成。

進一步的，氨基咪唑類陽離子是1-(2-氨乙基)-3-甲基咪唑陽離子、1-(2-氨乙基)-3-乙基咪唑陽離子或1-(2-氨乙基)-3-丁基咪唑陽離子中的任意一種，氨基吡啶類陽離子是1-(2-氨乙基)吡啶陽離子。