[发明专利]一种石墨烯冷涂锌防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料及制备方法，具体讲涉及一种石墨烯冷涂锌防腐涂料及其制 备方法。

背景技术

冷涂锌防腐涂料又称涂膜镀锌、锌基涂镀等，是一种特殊的单组分富锌涂料。冷 涂锌干膜中锌粉含量高达96％，在重防腐的腐蚀环境下，不仅为钢铁提供良好的阴 极保护作用，而且冷涂锌中特殊的树脂和氧化锌盐可为涂层提供屏障保护作用，因而 具有优异的防腐性能。但是，由于冷涂锌涂料干膜中锌粉含量高，树脂含量低，现有 冷涂锌产品存在以下不足：①冷涂锌涂层与钢材的附着力低：在现有的冷涂锌产品中， 附着力高的可达到5.0MPa，低的只有1.0～1.5MPa，HG/T3668-2009Z中对富锌 底漆的要求为无机型≥3.0MPa；有机型≥6.0MPa。②涂层柔韧性差，耐冲击性指标不 能满足要求。

石墨烯是一种新型的由碳原子构成的单层片状结构的二维材料。石墨烯具有高比 表面积、快速导电性、突出的力学性能，在涂料中与树脂混合后，可显著提高涂料的 力学性能。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种涂层耐冲击性好、与钢材附着 力高的石墨烯冷涂锌防腐涂料及其制备方法。

实现本发明目的技术方案如下：

一种石墨烯冷涂锌防腐涂料，涂料包括按质量份计的下述组份：锌粉，75～85 份；有机树脂，2～3份；溶剂，15～25份；石墨烯，0.1～2份；分散剂，0.1～1 份；抗沉降剂，0.1～1份。

进一步的，锌粉是平均粒径≤5μm的锌含量≥99.5％的锌粉；有机树脂为环氧酯、 丙烯酸、高氯化聚乙烯、聚苯乙烯或聚硅氧烷；溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇 或高沸点芳香烃。

进一步的，石墨烯是石墨经氧化，然后进行剥离得到的；氧化方式优选自Hummers 法、Staudenmaier法或Brodie法；剥离方式优选自微波剥离、热解膨胀剥离或超声 分散。

进一步的，分散剂为有机硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或KH550。

进一步的，抗沉降剂至少为有机膨润土、聚酰胺蜡或气相二氧化硅中的一种。

进一步的，一种石墨烯冷涂锌防腐涂料的制备方法，该方法将石墨烯、分散剂和 一部分溶剂混合，超声分散均匀；将有机树脂与剩下溶剂混合溶解；然后将分散好的 石墨烯液加入溶解的树脂液中，高速分散均匀；最后加入锌粉、抗沉降剂，再次高速 分散均匀，得到石墨烯冷涂锌防腐涂料。

和最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1.涂层附着力、耐冲击性好，防腐性能优异；

2.单组分，施工方便；

3.具有良好的抗静电性，可用于防静电涂层。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以权利要求保护的 范围为准。

实施例1：

石墨烯，1份；钛酸酯偶联剂，0.5份；丙烯酸树脂，2.5份；醋酸乙酯，20份； 锌粉，75.5份；有机膨润土，0.5份。

(1)将1份石墨烯、0.5份钛酸酯偶联剂和10份醋酸乙酯混合，超声分散均匀， 得到石墨烯液；

(2)将2.5份丙烯酸树脂与10份醋酸乙酯混合溶解，得到树脂液；

(3)将步骤(1)中的石墨烯液11.5份加入步骤(2)的树脂液12.5份中，800～ 1000rpm分散均匀，然后加入75.5份锌粉、0.5份有机膨润土，1200～1500rpm分散 均匀，经过滤后，得到石墨烯冷涂锌防腐涂料。

实施例2：

石墨烯，1份；KH550，0.5份；聚苯乙烯，2.5份；高沸点芳香烃溶剂，20份； 锌粉，75.5份；气相二氧化硅，0.5份。

(1)将1份石墨烯、0.5份KH550和10份高沸点芳香烃溶剂混合，超声分散均 匀，得到石墨烯液；

(2)将2.5份聚苯乙烯树脂与10K高沸点芳香烃溶剂混合溶解，得到树脂液；