[发明专利]石墨烯防腐涂料以及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理领域，尤其涉及一种石墨烯防腐涂料以及制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展，我国钢结构行业呈现持续和快速的增长势头，钢结构产量从2002年的850万吨增长到2009年的2294万吨，年均复合增长率达到15.24%。据相关数据估计，2010年，钢结构产量达到2600万吨。2011年，钢结构产量约为2900万吨。我国钢结构行业正处于迅猛发展时期。大型体育场馆、剧院、机场、火车站、石油工程装备、钢结构住宅、钢结构桥梁、工业厂房、海上平台等都有大面积使用钢结构材料。但是钢材的耐腐蚀性差，必须采取防护措施，防止钢材腐蚀生锈，才能确保钢结构在设计使用期内的安全。户外钢结构使用环境恶劣，普通防腐涂料很难满足耐高温高湿、耐酸雨、耐盐雾的要求。

发明内容

本技术方案实施例的目的在于提供一种耐防腐、耐高温高湿、耐酸雨、耐盐雾的石墨烯防腐涂料以及制备方法。

本发明提供一种石墨烯防腐涂料，其包括由以下重量份的原料制备而成：

环氧树脂 20 ~ 60重量份；

固化剂 5 .0~60重量份；

石墨烯 0.05 ~ 5.0重量份；

防锈填料10～70；

溶剂5.0～30；

助剂1.0～10。

其中 ，石墨烯的片径为5～30um，厚度小于20纳米、层数少于10层、比表面积为30～200m²/g；

所述防锈填料包括磷酸锌、锌粉、纳米SiO₂、云母氧化铁灰、云母粉、滑石粉、磷铁粉、沉淀硫酸钡其中的一种或一种以上；

所述固化剂包括聚氨酰胺、脂环胺脂肪多元胺二乙烯三安、三乙烯四胺、芳香胺、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯二甲酸酐中的一种或一种以上；

所述溶剂为二甲苯、S-150、环己酮、异氟尔酮、甲基异丁基酮、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲醇、正丁醇的一种或一种以上；

所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、有机膨润土、偶联剂中的一种或一种以上。

优选的，所述防腐填料包括由以下重量份的原料制备而成：磷酸锌 5.0 ~ 30重量份；锌粉10 ~ 80重量份；磷铁粉 10 ~ 50重量份；云母粉3.0～20重量份；

纳米SiO₂0.1～1.0重量份。

优选的，包括以下重量份的原料制备而成：环氧树脂 22 ~50重量份；固化剂14~50重量份；

石墨烯 1 ~ 4重量份；防锈填料10～40重量份；溶剂5.0～20重量份；助剂3～8重量份。

优选的，所述固化剂包括聚酰胺和芳香胺类固化剂。

优选的，所述溶剂为二甲苯、甲基异丁基酮、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、正丁醇的一种或一种以上。

优选的，所述助剂包括分散剂BYK110、BYK161、BYK104S、亨缌克H-1400、消泡剂亨缌克H220、德谦5500、德谦5600、BYK054、BYK065流平剂EFKA3777、EFKA3600、BYK354防沉剂DeuRheo202、DeuRheo556S、6900-20X、有机膨润土BENGEL^®828、BENGEL^®27、BENGEL^®988、偶联剂KH550、KH560中的一种或一种以上。

优选的，所述磷酸锌为500～2000目，锌粉为500～2000目球形锌粉、滑石粉为500～2000目、沉淀硫酸钡为500～2000目、云母氧化铁灰为300～800目。

本发明还提供一种石墨烯防腐涂料的制备，其依次包括以下步骤：

提供石墨烯浆料；

将环氧树脂、溶剂、助剂、分散剂加入分散缸低速搅拌均匀；

将防锈填料加入分散缸高速分散均匀再用砂磨机箱细度研磨至30um以下；

加入消泡剂、防沉剂、有机膨润土，高速分散均匀制得涂料A组分；

将固化剂作为B组分。

优选的，所述防锈填料包括锌粉、云母粉、磷酸锌、纳米SiO2、石墨烯浆料一种或一种以上。

优选的，所述石墨烯浆料的制备包括以下步骤：

将纯度达97-99%鳞片石墨氧化插层，再经过500-700℃膨胀得到膨胀石墨蠕虫；

然后再将膨胀石墨与溶剂、分散剂混合分散均匀，在经过液相超声剥离得到初步剥离的石墨烯浆料；