[发明专利]一种石墨烯无机硅酸锌车间底漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种底漆，具体涉及一种石墨烯无机硅酸锌车间底漆及其制备方法，属于底漆材料技术领域。

背景技术

无机硅酸锌车间底漆是一种钢材预处理底漆，干燥速度快、防腐蚀性能优良，能满足流水线快速切割和焊接工艺，因而被广泛应用于船舶、钢结构等制造行业钢材的临时防护和保养，无机硅酸锌车间底漆是目前用量最大的车间底漆品种。根据钢材或构件所处环境的要求，以及无机硅酸锌车间底漆中金属锌含量的不同，其15～20微米涂层防护周期一般为3～12个月，涂层金属锌含量高时，涂层防护周期延长，但切割和焊接时有毒锌雾烟尘增加，污染环境，损害操作人员的身体健康；涂层金属锌含量较低时保护时间缩短，切割和焊接时有毒锌雾烟尘也相应减少。目前要达到6个月左右的保护期限，其涂层中金属锌含量通常为40％～50％。

为降低无机硅酸锌车间底漆中锌粉用量，减小切割和焊接时有毒锌雾烟尘产生，以及适应流水线快速切割焊接工艺，国内外进行了大量的研究工作，如在其中添加磷铁粉、滑石粉、硅微粉、云母粉、碳酸钙、磷酸锌等填料，但随着金属锌用量的降低，其防腐性能不可避免的受到影响，涂层中金属锌含量低于30％时，钢材在3个月的防护周期内仍存在较严重锈蚀的风险。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种耐腐蚀的石墨烯无机硅酸锌车间底漆。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：一种石墨烯无机硅酸锌车间底漆，包括组分一和组分二，

按组分一的总质量计，组分一包括：

石墨烯 0.2-5％

稀释剂 10-30％

分散剂 0.15-2％

成膜树脂 0.5-5％

防沉剂 0.5-3％

锌粉 5-20％

填料 30-70％

助剂 0.2-1％；

按组分二的总质量计，组分二包括：

硅酸乙酯 30-50％

催化剂 0.01-0.1％

去离子水 3-5％

溶剂 45-65％。

在上述石墨烯无机硅酸锌车间底漆，组分一中的稀释剂为乙醇、异丙醇、异丁醇的一种或多种；成膜树脂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚乙烯醇缩丁醛树脂中的一种或两种；防沉剂为气相二氧化硅、膨润土、聚酰胺蜡中的一种或多种；填料为铁钛粉、沉淀硫酸钡中的一种或两种；助剂为苯并三唑缓蚀剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂、氨基官能团硅烷偶联剂中的一种或多种。

在上述石墨烯无机硅酸锌车间底漆，组分二中的催化剂为盐酸，溶剂为乙醇、异丙醇、异丁醇的一种或多种。

本发明还提供一种上述的石墨烯无机硅酸锌车间底漆的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

S1、将石墨烯加入到稀释剂、分散剂中，进行超声波处理，得石墨烯分散液；

S2、先将成膜树脂、防沉剂、锌粉、填料、助剂混合，在搅拌状态下加入石墨烯分散液，得组分一；

S3、将硅酸乙酯、溶剂加入反应釜中，搅拌均匀，加热至40-50℃，将去离子水与催化剂的混合物缓慢滴加到反应釜中控制温度保持在40-50℃得到组分二；

S4、将组分二加入组分一，先机械搅拌，再进行研磨，得石墨烯无机硅酸锌车间底漆。

在上述石墨烯无机硅酸锌车间底漆的制备方法，步骤S1中超声波处理的功率为100W-500W，时间为10min-60min。

在上述石墨烯无机硅酸锌车间底漆的制备方法，研磨时加入2/3体积的锆珠进行研磨，研磨时间为2-5h。

本发明还提供一种上述石墨烯无机硅酸锌车间底漆的应用，将上述的底漆先加入稀释剂调节物料的粘度，然后喷涂到样板表面。

作为优选，稀释剂的加入量占底漆总质量的1-5％。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明底漆中包括配伍合理的组分一和组分二，并先分别将组分一和组分二混合，再将两者混合，且底漆中不仅含有石墨烯，还含有无机硅酸锌，在金属锌含量较低时，其防护周期就能超越高锌含量无机硅酸锌车间底漆，节约了金属锌资源的消耗，降低切割和焊接时有害锌雾的产生，同时具有良好的贮存稳定性、施工性能和高速切割及焊接性能，而且在涂覆厚度上较常规厚度有更大改善，为常规硅酸锌车间底漆的一半，更加环保。另外，制得的底漆耐盐雾达到2500H以上。

具体实施方式