[发明专利]一种石墨烯防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯防腐涂料，各原料按重量份配比：树脂30～70份；石墨烯改性碳纤维粉体3～5份；锌粉5～10份；成膜促进剂0.5～3份；消泡剂0.2～2份；助剂0.1～1份；水5～30份。该涂料有效的改善了直接向涂料中添加石墨烯易发生分散不均匀、易团聚的现象，同时提高了涂料的防腐性能、涂层附着力、涂层的耐冲击和柔韧性能，该发明提供的石墨烯防腐涂料的制备方法操作简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体设计一种石墨烯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

目前，石油和天然气是我国的主要能源，管道运输是石油和天然气运输的主要方式之一，并多以埋地管道运输为主，埋地金属管道受土壤环境的影响，容易发生腐蚀破坏，造成油气泄漏，进而引发爆炸、火灾和环境污染等严重后果。据统计，近年来全世界平均每年因腐蚀造成的经济损失高达1万亿美元，约为地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍，占全部国民生产总值的2％～4％。2014年我国腐蚀损失超过2万亿，为自然灾害的4倍，平均每个中国人每年都要承担1000元以上的腐蚀损失。目前最有效最直接的防腐蚀方法就是在金属表面涂刷防腐涂料，来防止或减缓金属的腐蚀。常用的防腐涂料主要有红丹防锈漆、醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料、富锌涂料。富锌涂料因具有独特的电化学保护性和致密屏蔽性被用于油罐和管道的重防腐底漆。富锌底漆分为有机和无机两种，有机富锌底漆由于功能单一，且不是环境友好型产品，发展受限；而无机富锌涂料虽具有无毒、安全、环保的优势，且耐溶剂性、耐热性和防腐蚀性优异，但也存在涂膜强度和耐冲击性能较差，涂膜表面凹凸不平且孔隙较多等缺点，使其广泛应用也受到一定限制。现有技术中石墨烯改性的富锌涂料多为直接向涂料中添加石墨烯粉体，石墨烯粉体存在分散不均匀、易团聚现象。因此，寻找和开发性能更好，经济环保型的新配方防腐涂料一直是防腐工作者努力的方向和目标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种石墨烯防腐涂料，该涂料有效的改善了直接向涂料中添加石墨烯易发生分散不均匀、易团聚的现象，同时提高了涂料的防腐性能、涂层附着力、涂层的耐冲击和柔韧性能，该发明提供的石墨烯防腐涂料的制备方法操作简单，易于工业化生产。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种石墨烯防腐涂料，各原料按重量份配比：树脂30～70份；石墨烯改性碳纤维粉体3～5份；锌粉5～10份；成膜促进剂0.5～3份；消泡剂0.2～2份；助剂0.1～1份；水5～30份。

优选地，所述树脂为氨基树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或几种。

优选地，所述助剂为氟素表面活性剂FC-4430或FC-4432中的一种。

优选地，所述消泡剂为有机硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂或二甲基硅油消泡剂中的一种或多种。

优选地，所述成膜促进剂为乙二醇醚类、乙二醇醚酯类或酯醇中的一种或多种。

优选地，所述石墨烯改性碳纤维粉体粒径为0.5～2mm。

优选地，所述锌粉粒径为2～7μm。

一种石墨烯防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1：制备氧化石墨烯粉体：采用Hummer法制备氧化石墨烯固体，并将氧化石墨烯固体研磨并过筛，得粒径50～300nm的氧化石墨烯粉体；