[发明专利]一种石墨烯重防腐涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种防腐涂料，具体地说是涉及一种石墨烯重防腐涂料及其制备方法。本发明的石墨烯重防腐涂料，包括A组分和B组分，其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到：环氧树脂10～15份，聚氨酯改性环氧树脂2～5份，溶剂10～20份，改性石墨烯0.05～0.5份，防锈颜料45～65份，云母粉5～10份，钛白粉1～2份，润湿分散剂0.3～0.6份，消泡剂0.03～0.06份，有机膨润土1～3份；其中所述B组分由包括如下重量份的原料制备得到：聚酰胺树脂55～70份，溶剂20～40份，促进剂4～8份。与现有技术对比，本发明的有益效果是：通过改性石墨烯在溶剂中预分散制备浆料，并以此为基础制备石墨烯重防腐涂料，使石墨烯在涂料中充分分散和舒展，层层交错，发挥出高效的屏蔽作用,防腐效果好。

技术领域

本发明涉及一种防腐涂料，具体地说是涉及一种石墨烯重防腐涂料及其制备方法。

背景技术

钢铁在各行业领域广泛应用，腐蚀问题是影响其使用的最关键问题，我国每年因为腐蚀造成钢铁损耗超过6000万吨，造成了大量的资源浪费。涂防腐涂料是目前最常用、最有效的钢铁腐蚀防护措施，常见的防腐涂料主要为无机富锌、环氧富锌、环氧云铁、氯化橡胶铁红等防腐蚀涂料，这些防腐蚀涂料很大程度上解决了钢铁的腐蚀防护问题，但在苛刻的海洋环境中使用寿命期较短。

海洋环境中钢结构，长期受到海水浸泡、盐雾腐蚀、冷热交替、干湿交替影响，钢结构腐蚀严重，而且这些部位检查和维修不方便、涂装条件差，结构复杂，不易于维护涂装。传统防腐涂料防腐蚀期效短，难以满足海洋环境的长期防腐蚀要求，对防腐涂料提出了更高的要求。

石墨烯是一种重要的新型功能材料，它是碳原子以SP²杂化形成的六元环结构，具有超高的比表面积，化学性质稳定，同时具有高效屏蔽性、导电性、耐腐蚀性、高强度等优异物理化学性能，将石墨烯用于防腐涂料可以突破原有特种功能涂料技术局限，制备出更加高效的重防腐涂料。

国内外的研究均表明石墨烯可依靠屏蔽作用以及与锌粉配合的导电作用发挥防腐性能，但纳米级厚度的石墨烯片很难分散而且容易团聚，与涂料树脂的相容性存在一定问题。石墨烯制备工艺多样，层数、片径、官能团等都影响了石墨烯在涂料中的分散性和防腐效果。同时，单纯依靠石墨烯的防腐作用尚不能达到最佳的防腐效果，涂料研制时还需要克服石墨烯电极电势对防腐蚀性能的影响。石墨烯重防腐涂料是近年来的研究热点，但目前石墨烯防腐蚀涂料技术仍不成熟。

发明内容

本发明的目的是为解决现有海洋工程防腐涂料防腐性能相对不足的问题，提出一种防腐性能高的石墨烯重防腐涂料及其制备方法，明显提升涂料的防腐性能。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的石墨烯重防腐涂料，包括A组分和B组分，其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到：环氧树脂10～15份，聚氨酯改性环氧树脂2～5份，溶剂10～20份，改性石墨烯0.05～0.5份，防锈颜料45～65份，云母粉5～10份，钛白粉1～2份，润湿分散剂0.3～0.6份，消泡剂0.03～0.06份，有机膨润土1～3份；其中所述B组分由包括如下重量份的原料制备得到：聚酰胺树脂55～70份，溶剂20～40份，促进剂4～8份。

A组分与B组分的重量比为(7～11):1。

所述的环氧树脂为E-20环氧树脂；

所述的改性石墨烯，其含氧量为15～20％，片径30～70μm，厚度1～5nm。采用的改性石墨烯其片径较大，层数较低，屏蔽作用明显；含氧量为15～20％时，具有最佳的树脂相容性，含氧量过高或过低，其极性与树脂差异大，石墨烯在涂料中分散较差。常见生产工艺制备的石墨烯含氧量多在5％以内或氧化石墨烯含氧量多在25％以上，这两种常见的石墨烯与树脂的极性差异大，相容性不足，分散性及稳定性差，不利于发挥防腐作用。