一種摻有改性石墨烯的冷噴鋅防腐涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及防腐涂料領(lǐng)域，具體涉及一種摻有改性石墨烯的冷噴鋅防腐涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，石墨烯作為涂料尤其是防腐涂料已經(jīng)開始大量研究，并且隨著工業(yè) 的發(fā)展，在電力電網(wǎng)戶外設(shè)備用上，石墨烯防腐涂料為主要的涂料所能起到的防腐、耐磨、 耐酸堿作用越來越重要，目前，常見的石墨烯涂料易被腐蝕和老化，也不能起到自清潔、耐 酸堿效果。CN101407690A公開了一種雙組份環(huán)氧富鋅底漆及制備方法。甲組份按重量份數(shù) 計由以下組分構(gòu)成:環(huán)氧樹脂14份，鋅粉54-71份，填料4-20份，防沉助劑1-3份，溶劑9份;乙 組分包括以下組分和質(zhì)量百分比含量：固化劑40%，溶劑60% ;甲乙組分的質(zhì)量配比為8:1-15:1。該發(fā)明所得到的涂料耐鹽霧時間只有3天，即72小時，且需要的鋅粉在54-71份。但現(xiàn) 有的石墨烯摻雜涂料效果不理想，不能涂料分散性存在缺陷，直接導(dǎo)致了涂料的使用性能 大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供新的冷噴鋅涂料。本發(fā)明的技 術(shù)方案是：一種摻有改性石墨烯的冷噴鋅防腐涂料，其組成原料的重量份為：改性石墨烯 50-80、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、環(huán)氧樹脂20-38、鋅粉70-210、滑石粉17-40,消泡劑10-20、 流平劑5-8、固化劑5-8、填充劑30-70,以及組分B包括聚硼硅氧烷30-40、鋁粉60-70、檸檬酸 三乙酯14-16;所述的改性石墨烯是通過離子交換將咪唑中的乙烯基芐基交換到石墨烯的 邊緣部位，然后與甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合材料，即改性 石墨稀
[0004] 進一步的，本發(fā)明還提供一種所述的改性石墨烯冷噴鋅防腐涂料的制備防腐，具 體為：（1)按照上述比例關(guān)系，將鋅粉和改性石墨烯混合均勻，在200-500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速進行 攪拌分散30_80min; (2)保持200-500轉(zhuǎn)/分的攪拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、環(huán)氧樹脂， 然后靜置l〇_15min; (3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡劑在真空下脫泡 處理；（4)再加入流平劑、固化劑、填充劑，將攪拌速度升高到1000-1200轉(zhuǎn)/分，保溫在80-90 °(3勻速攪拌30-40min(5)再加入剩余一半量的消泡劑，繼續(xù)在1000-1200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪 拌lOmin，組分B的制備過程是按照上述的比例的聚硼硅氧烷、鋁粉、檸檬酸三乙酯，加入攪 拌容器中，進行攪拌15-20min，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn)/分;然后將制得的組分A和組分B進 行混合，將組分A加入到組分B中，進一步保持300-500轉(zhuǎn)/分10-20min，即可制的富烯冷噴鋅 防腐涂料。
[0005] 優(yōu)選，所述填充物選自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液選自具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 的納米級二氧化硅溶液;所述納米級二氧化硅溶液中二氧化硅的粒徑為10-50nm，濃度為 10-50wt%。
[0006] 優(yōu)選，所述消泡劑為辛基酚聚氧乙烯醚;所述流平劑為丙烯酸。
[0007] 優(yōu)選，所述固化劑為三甲基六亞甲基二胺，進一步優(yōu)選三甲基六亞甲基二胺的馬 丁耐熱溫度為94°C，中溫度固化效果好，低溫性能良好。
[0008] 對該方法的進一步優(yōu)選，可選擇如下具體步驟，（1)按照上述比例關(guān)系，將鋅粉和 改性石墨烯混合均勻，在250轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速進行攪拌分散50min; (2)保持280轉(zhuǎn)/分的攪拌速 度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、環(huán)氧樹脂，然后靜置12min; (3)加入滑石粉，以及加入上述比例 中的一半量的消泡劑在真空下脫泡處理。（4)再加入流平劑、固化劑、填充劑，將攪拌速度升 高到1100轉(zhuǎn)/分，保溫在90°C勻速攪拌35min。（5)再加入剩余一半量的消泡劑，繼續(xù)在1100 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌l〇min，得到改性石墨烯冷噴鋅防腐涂料;組分B的制備過程是按照權(quán)利 要求1所述的比例的聚硼硅氧烷、鋁粉、檸檬酸三乙酯，加入攪拌容器中，進行攪拌18min，攪 拌速度為900轉(zhuǎn)/分;然后將制得的組分A和組分B進行混合，將組分A加入到組分B中，進一步 保持400轉(zhuǎn)/分20min，即可制的富稀冷噴鋅防腐涂料。
[0009] 本發(fā)明還提供上述方法或上述防腐涂料的具體應(yīng)用，例如冷噴鋅涂料適用于海工 環(huán)境的海上風(fēng)電設(shè)備防護，或者用于內(nèi)陸管徑的陸上鋼結(jié)構(gòu)的長效防腐。
[0010] 本發(fā)明所述的摻有改性石墨烯的冷噴鋅防腐涂料的應(yīng)用，所述的冷噴鋅涂料適用 于海上與陸上鋼結(jié)構(gòu)的長效防腐。首先，本發(fā)明使用了改性的石墨烯，通過增加石墨烯的平 面帶電性能，增強了親水性而使其具有良好的分散性，與其他組分尤其是分散消泡等組分 具有協(xié)同作用，表現(xiàn)出的分散性能在使用過程中具有突出的性能。其次，加入了組分B即聚 硼硅氧烷、鋁粉、檸檬酸三乙酯明顯的增強了涂料的附著力和柔韌性，以及抗沖擊強度達到 了45-50g. cm(GB/T1732-93測試法）。進一步的，結(jié)合在由于調(diào)整了改性石墨烯和鋅粉重量 比，得到的涂料的固化效果更好，處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的預(yù)期，分階段加料攪拌，保證了涂 料的細(xì)度，以及柔韌性，在制備過程中靜置期間，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)加入聚丙烯醋酸乙烯酯、環(huán)氧 樹脂的靜置使得涂料具有優(yōu)良的附著力和沖擊強度。改善了涂料的使用性能。本發(fā)明提供 的防腐環(huán)氧樹脂涂料在減少了大量鋅的同時，保證了防腐的要求，避免了富鋅涂料帶來的 環(huán)境污染和焊接過程中產(chǎn)生有害氣體的危害。
【具體實施方式】
[0011] 為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，所述實施 例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0012] 實施例1
[0013]本發(fā)明的摻有改性石墨烯的冷噴鋅防腐涂料的制備方法，包括如下步驟:首先擬 定產(chǎn)品配比為，其組成原料的重量份為:改性石墨烯80、聚丙烯醋酸乙烯酯15、環(huán)氧樹脂38、 鋅粉210、滑石粉40，消泡劑20、流平劑8、固化劑8、填充劑70，以及組分B包括聚硼硅氧烷40、 鋁粉70、檸檬酸三乙酯16,所述的改性石墨烯是通過離子交換將咪唑中的乙烯基芐基交換 到石墨烯的邊緣部位，然后與甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合 材料，即改性石墨烯;具體而言，該實施例中優(yōu)選的填充物選自二氧化硅溶液，所述二氧化 硅溶液選自具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的納米級二氧化硅溶液;所述納米級二氧化硅溶液中二氧化 硅的粒徑為50nm，濃度為50wt%，所述消泡劑為辛基酚聚氧乙烯醚;所述流平劑為丙烯酸， 所述固化劑為三甲基六亞甲基二胺，進一步的三甲基六亞甲基二胺的馬丁耐熱溫度為94 °C。所述方法包括如下步驟：（1)按照上述比例關(guān)系，將鋅粉和改性石墨烯混合均勻，在500 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速進行攪拌分散80min; (2)保持500轉(zhuǎn)/分的攪拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、 環(huán)氧樹脂，然后靜置15min; (3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡劑在真空 下脫泡處理。（4)再加入流平劑、固化劑、填充劑，將攪拌速度升高到1200轉(zhuǎn)/分，保溫在90°C 勻速攪拌40min。（ 5)再加入剩余一半量的消泡劑，繼續(xù)在1200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌lOmin，組 分B的制備過程是按照上述述的比例的聚硼硅氧烷、鋁粉、檸檬酸三乙酯，加入攪拌容器中， 進行攪拌18min，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分;然后將制得的組分A和組分B進行混合，將組分A加入 到組分B中，進一步保持400轉(zhuǎn)/分