[发明专利]由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料及制备方法

说明书

一种由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料及制备方法，将3‑14重量份玄武岩鳞片、5重量份石墨烯和10‑24.5重量份树脂单体分散于40‑58重量份环氧树脂中，高速搅拌，使玄武岩鳞片表面均匀负载石墨烯和环氧树脂，得到复合亚纳米片径的乳液；将2‑10重量份改性剂加入所述的复合亚纳米片径的乳液中，高速搅拌发生聚合，即在玄武岩鳞片表面环氧树脂单体聚合，形成厚度为5‑100μm的环氧树脂超薄膜后，再加入平流助膜剂1.5重量份和1‑5重量份硬脂酸酰胺，搅拌使石墨烯均匀分散，制得玄武岩石墨烯涂料。本发明能有效克服石墨烯在防腐涂料中应用存在难以分散的缺陷，以及石墨烯的层容易重新重叠聚集的缺陷。具有优良的低温柔度和耐热性能，适用于恶劣环境下。

技术领域

本发明涉及一种涂料。特别是涉及一种由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料及制备方法。

背景技术

耐磨防腐涂料在交通公路维护、石油化工、建筑、海洋工程、桥梁工程等钢结构上广泛应用。

目前现有的防腐涂料体系，应用最为广泛的就是环氧溶剂型体系，而环氧基系统不耐紫外线及不耐磨的缺陷一直是它的一个致命之处，大大降低了涂层的使用时间。厚涂型的环氧基系统不仅增加材料成本，而且厚涂型的涂层又有容易龟裂，附着力低等缺点。玄武岩鳞片的应用就会大大提高涂层的抗紫外性，填补环氧基系统的不足之处，超细级的玄武岩鳞片打破了普通玻璃鳞片不能做到超细级别的技术难题，大片径的玻璃鳞片只能做成厚涂型涂层，超细级的非晶玄武岩鳞片不会影响成膜薄的涂层，适用于薄涂型的涂料，这样既降低了材料成本，又降低了施工成本。利用石墨烯高比表面积、快速导电性、优异的化学稳定性、突出的力学性能、高导热性等性能的重要用途。石墨烯用于涂料中可综合玄武岩鳞片的优点，生成新型石墨烯玄武岩复合涂料，前者和后者主要结合可显著提升聚合物的性能，因此玄武岩石墨烯复合涂料成为公路设施防腐耐磨的重要应用研究领域。石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料等涂料体系中均可以大幅提高涂料的综合性能，如降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升涂料耐磨性，并使涂料具有绿色环保性。尤其在导电涂料、环氧富锌涂料、水性防腐涂料中具有突出的性能展现，可见，现有技术中存在着因石墨烯本身的团聚性，致使其分散的均匀性、致密性交叉，容易发生重叠聚集，同时石墨烯搭载于一般载体时存在结合不牢固、易脱落、负载率低等问题。石墨烯必将推动涂料的新一轮产业转型升级。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种比玻璃鳞片防腐涂料，环氧富锌防腐涂料更好的耐酸碱性、耐候性、耐磨性的由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料及制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料，按重量份，包括：

玄武岩鳞片3-14份；石墨烯5份；硬脂酸酰胺1-5份；树脂单体10-24.5份；改性剂2-10份；环氧树脂40-58份；平流助膜剂1.5份。

所述的石墨烯为单层石墨烯。

所述的玄武岩鳞片为3000～8000目，厚度≤1μm。

所述的树脂单体为酚醛树脂单体和丙烯酸树脂单体中的一种。

所述的改性剂为苯甲酰、过氧化二异丙苯、聚二甲基硅氧烷、甲基呲咯烷酮、N-二甲基酰胺、聚氨酯中的一种。

所述的环氧树脂为H228环氧树脂和环氧乙烯酸脂中的至少一种。

所述的平流助膜剂为烷基改性有机硅烷和丙二醇乙醚酯的组合，其中烷基改性有机硅烷与丙二醇乙醚酯比例为4.5:5.5。

一种由玄武岩鳞片融合石墨烯合成的耐腐耐磨涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)将3-14重量份玄武岩鳞片、5重量份石墨烯和10-24.5重量份树脂单体分散于40-58重量份环氧树脂中，高速搅拌，使玄武岩鳞片表面均匀负载石墨烯和环氧树脂，得到复合亚纳米片径的乳液；