[发明专利]一种石墨烯改性的水性冷喷锌涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性的水性冷喷锌涂料及其制备方法；涂料包括A组份和B组分按照质量比为1:4～1:5混合的原料，其中涂料液A组分包含水性树脂、石墨烯浆料和混合助剂，B组分是表面处理的锌粉。其制备方法：(1)将水、水性树脂、助剂等助剂加入到搅拌釜中搅拌均匀后，加入石墨烯浆料高速分散后得到石墨烯改性水性冷喷锌涂料A组分涂料液；(2)将组分B表面处理的锌粉加入到组分A中，搅拌均匀，即可。采用本发明获得的石墨烯改性水性冷喷锌涂料，能够大大提高富锌涂膜的阴极保护作用进而提高水性冷喷锌的防护年限，降低VOC含量，大大缩短了干燥时间，其耐腐蚀性、耐冲击和附着力得到较大程度的提高，可用作重防腐作用下的金属保护底漆。

技术领域

本发明属于防腐涂料领域，特别涉及一种环保型石墨烯改性水性冷喷锌涂料及其制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是由一种碳原子构成的、新型单层片状结构的二维(2D)材料，是由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢状晶格平面薄膜。石墨烯具有高导电性、高导热性，在导电、防腐、阻燃、导热和高强度等功能涂料中都具有非常诱人的潜在前景

冷喷锌涂料是一种锌含量高达95％的单组份新型有机富锌涂料，涂层与钢铁基体之间的电位差高达1000mV以上，既可单层作为金属防腐蚀保护层，也可作为重防腐涂装体系底涂。冷喷锌涂料综合了电镀锌、热喷锌以及富锌涂料的优点，其保护原理类似电镀锌和热喷锌，具有主动阴极保护和屏蔽保护双重作用，是一种新型、长效、环保、便捷的钢结构防腐技术，尤其是在钢结构维修方面展现其突出的优势，从而拓展了“锌保护”应用的新领域，显示其强大的生命力，有替代常规环氧富锌和无机富锌的趋势。但是，溶剂型冷喷锌涂料由于比重大、VOC体积含量高，造成施工状态下涂料VOC含量远超出国家规定的税收标准(420g/L)，需要交纳4％的消费税，施工过程中有大量的VOC排放至大气中造成环境污染，同时对施工人员的身体健康造成伤害。

冷喷锌涂料的水性化可以从源头上有效控制钢结构涂料VOC的排放。“十三五”工业涂装VOC总量减排要求钢结构企业比2015年VOC排放总量减少40％以上。冷喷锌涂料的水性化将是降低VOC有效合理的方法，是富锌涂料的发展方向之一，将在大型钢结构如电力系统、桥梁、建筑钢结构、塔架、隧道设施、港口设施、水利闸门及其附属钢结构、管道、标牌、栅栏、暖气设施、大型场所的屋顶钢结构等具有广阔的应用前景。

发明内容

针对溶剂型冷喷锌涂料施工VOC含量过高这一问题，本发明提供了一种环保型水性冷喷锌长效防腐涂料。

本发明的另一个目的是提供上述涂料的制备方法。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种石墨烯改性的水性冷喷锌涂料，包括A组份和B组分按照质量比为1:4～1:5混合的原料：

A组分：

B组分：

锌粉。

进一步，所述水性树脂为帝斯曼水性聚氨酯分散体Neorez R-961，固含量为30％～50％。

进一步，所述石墨烯浆料是常州第六元素材料科技股份有限公司SE1132，固含量为3.0％～10.0％。

进一步，所述防沉剂为赢创化学气相二氧化硅A200、R805、R972或瓦克化学N20；

所述消泡剂为TEGO810、TEGO901w、TEGO902w或BYK024；

所述基材润湿剂为迪高TEGO4100或TEGO270；

所述润湿分散剂为迪高TEGO750、TEGO760或TEGO755；

所述防闪锈剂为德谦化学公司的NALZIN