[发明专利]一种有机纳米阴极电泳水性涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性石墨烯阴极电泳水性涂料及制备方法，通过将阳离子化石墨烯水分散液与阴极电泳基本涂料共混，搅拌，当两者混合分散均匀，即制得改性石墨烯阴极电泳水性涂料。本发明所述的改性石墨烯分散液的制备方法具有操作简单、反应过程易控制、对合成设备要求不高等特点。整个实验反应过程中所需的实验试剂、仪器都是常规实验耗材，一般实验室均能够提供，反应过程无复杂的操作步骤、无需高温高压、极易控制。本发明的阳离子石墨烯水分散体稳定性好，在室温下能够保存15天时间，同时不发生沉降，可很方便的应用于各种阴极电泳水性涂料中。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，更具体的说是涉及一种有机纳米阴极电泳水性涂料及制备方法。

背景技术

我国已是涂料第一生产大国，涂料的有机挥发性化合物的排放是雾霾天气的重要成因之一。采用水性涂料替代溶剂型涂料是涂料发展的未来方向，进一步提高水性涂料的成膜速度及其耐腐蚀性能成为水性涂料技术发展进步的关键。

汽车制造业是我国的经济支柱产业之一，汽车阴极电泳用水性涂料已经逐渐应用于汽车涂装行业。汽车涂装正朝着节能环保降耗的绿色涂装方向发展，汽车涂装工艺也由传统的中途烘烤面漆后再罩光烘烤，向更直接的面漆罩光后一并烘烤的简化工艺发展，这对汽车阴极电泳用水性涂料耐腐蚀性能及平整性提出了更高的要求。在降低涂层厚度的同时，如何进一步提高阴极电泳水性涂料的防腐蚀性能，已经成为汽车金属表面防腐蚀的关键瓶颈和急需解决的问题。

由于纳米材料具有较大的比表面、较小的尺寸，赋予了纳米复合涂料较多的特殊性质，将纳米材料用于涂料中，可有效地提高涂层的防腐蚀性能。有机纳米颗粒涂料，是汽车阴极电泳水性涂料的重要类别。基于此，石墨烯作为一种独特的二维结构碳纳米材料，开始在汽车阴极电泳水性防腐蚀涂料中逐渐应用；石墨烯不仅具有优异的物理特性(如大的比表面、超薄厚度)，也具有良好的化学稳定性以及较好的抗渗透性，其添加到涂料树脂膜层中，可作为的氧气、水、盐离子等腐蚀性介质的屏障，可有效阻止或者延迟腐蚀性介质扩散到金属表面中，从而提高涂料涂层的耐腐蚀性能；与此同时，由于纳米颗粒具有较高的表面自由能，导致其在涂料中容易团聚，难以进行有效地分散，限制了其在涂层中的广泛应用。

因此，改性石墨烯汽车阴极电泳水性涂料的制备与研发刻不容缓。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种制备工艺简单、防腐性好、防污能力好的有机纳米阴极电泳水性涂料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改性石墨烯阴极电泳水性涂料，各组分质量分数为：阳离子化石墨烯水分散液：0.5～1.5％，阴极电泳基本涂料：98.5-99.5％。

优选的，所述阴极电泳基本涂料包括阳离子型聚氨脂水分散体涂料、聚氨脂基类阴极电泳涂料、丙烯酸基类阴极电泳涂料、环氧基类阴极电泳涂料中的一种或多种混合物。

一种改性石墨烯阴极电泳水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)称取上述所述的各原料，备用；

2)在电泳槽中，先加入步骤1)中的阴极电泳基本涂料，采用机械搅拌方式进行分散，在高搅拌速率下，加入步骤1)中的的阳离子化石墨烯水分散液，继续搅拌，当两者混合分散均匀，即制得改性石墨烯阴极电泳水性涂料

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：

1、本发明将改性石墨烯水分散液与汽车阴极电泳涂料结合，通过电泳的方法，可得到高耐腐蚀高平整度的电泳涂膜；同时令涂层具有更好的疏水性，提高了涂层表面的防污能力。

2、改性石墨烯水分散液的具体制备工艺，由不同的汽车阴极电泳基本涂料种类决定。