[发明专利]含硅烷偶联剂改性石墨烯的水性重防腐涂料、制法和用途

说明书

本发明涉及一种水性重防腐涂料，包含A)水性工业树脂；和B)硅烷偶联剂改性的石墨烯，其中，基于组分A)的量计，组分B)的量为0.1‑1.0重量％，并且组分A)和B)的量总计为100重量％，其中硅烷偶联剂与石墨烯的重量比为2.0‑7.0:1。本发明还涉及制备所述水性重防腐涂料的方法以及该水性重防腐涂料在基础建设、油气和电力行业以及工业罐、船舶和化工行业中的用途。

技术领域

本发明属于涂料领域，更具体而言，涉及一种工业防腐涂料、尤其是水性重防腐涂料，及其制备方法和用途。

背景技术

工业防腐涂料已广泛应用于现代工业、交通、能源、海洋工程等领域。近十几年来，我国已成功研制出许多工业防腐涂料产品。目前，我国工业防腐涂料的市场规模已仅次于建筑涂料而位居第二位。据统计，2017年我国工业防腐涂料总产量已达到600万吨左右，而在未来，这一数据还在持续增长。目前，中国工业防腐涂料市场应用范围虽广，但存在产品同质化程度高、技术含量低等局限，而且随着人类对环境及健康问题的日益重视，溶剂型工业涂料的使用将会受到越来越多的限制，因此未来的工业防腐涂料必将朝着产品细化、清洁生产、涂料涂装一体化、水性化、高固化以及无溶剂化的方向发展。

水性工业防腐涂料作为环保型工业涂料的一个重要品种，在国外已经发展了几十年的时间，目前正以前所未有的速度向诸如汽车、钢结构、桥梁、家电等传统溶剂型工业涂料应用领域渗透，而且大有完全取代的趋势。随着欧盟和北美自由贸易协定国家环保法规的实施，水性工业涂料的技术增长率明显超过了溶剂型涂料的技术增长率。

我国水性工业涂料虽然研究开发和规模化生产也已经有十几年的时间，但依然有很大的改进空间。近年来，国外先进的水性树脂产品和涂料技术进入我国涂料市场，再加上国内对水性涂料新产品开发的重视，带动了我国水性涂料、特别是水性工业涂料的发展和应用。

重防腐涂料，是指相对常规防腐涂料而言，其能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。水性重防腐涂料是水性工业涂料发展的一个重要分支，以往类似石油化工、船舶制造和桥梁等重防腐领域都被溶剂型重防腐涂料所垄断，水性重防腐涂料产品几乎没有应用，主要原因在于目前水性工业涂料的性能同溶剂型重防腐涂料还有一定的差距。

现有技术中已有文献研究了使用石墨烯来制备水性工业涂料，从而改善该涂料的一些性能。CN 105670474 A涉及一种石墨烯水性工业涂料，包括以下物质：乳液、石墨烯分散液、氨中和剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、色浆、增稠剂和水，其中明确提及利用石墨烯自身的诸多性能，例如巨大的比表面积和特殊的二维结构、高稳定性和高强度能力以及优异的导电性，使得所制备的水性工业涂料具有优异的性能；但其中没有任何关于对石墨烯进行改性的教导，更不用说使用硅烷偶联剂对其改性。

CN 107523201 A公开了一种利用石墨烯制备耐光性水性涂料的方法，其中公开了利用石墨烯改善水性工业涂料的耐光性、耐磨性，并提高了产品水性涂料的成膜断裂伸长率，并且公开了所述石墨烯为使用氧化石墨烯和硅烷偶联剂等制备的接枝石墨烯溶液；但其中没有提及水性工业树脂，更不用说接枝石墨烯与水性工业树脂制备的水性涂料的优势。其中泛泛地描述了使用氧化石墨烯和硅烷偶联剂来制备接枝石墨烯的条件，然而，该条件可进一步改进，从而得到用于制备性能更优异的水性涂料的接枝石墨烯。

因此，关于使用石墨烯来制备水性工业涂料仍可作进一步改进，从而得到至少在某些性能方面得以改进的水性涂料。

发明内容

本发明旨在提供一种具有优异性能的水性重防腐涂料，尤其是具有优异的机械强度、耐盐雾性和耐化学品性的水性重防腐涂料。

本发明的目的通过提供一种新的水性重防腐涂料而实现，所述水性重防腐涂料包含：

A)水性工业树脂；

B)硅烷偶联剂改性的石墨烯，

其中，基于组分A)的量计，组分B)的量为0.1-1.0重量％，