[发明专利]一种水性石墨烯防腐隔热涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性石墨烯防腐隔热涂料，包括防腐隔热底层涂料和隔热面层涂料两个部分；所述防腐隔热底层涂料按照重量份数计，包含如下组分：底层成膜剂40‑50份，石墨烯0.05‑0.5份，铁钛粉8‑12份，二氧化钛10‑15份，空心微珠8‑12份，偏磷酸锌2‑5份，复合助剂2‑3份，水10‑15份，乙二醇叔丁基醚2‑5份；所述隔热面层涂料按照重量份数计，包含如下组分：面层成膜剂50‑60份，实心微珠15‑20份，二氧化钛5‑10份，复合助剂1‑2份，水10‑15份，乙二醇叔丁基醚1‑3份；该涂料不仅防腐性能优异，而且隔热性能良好，具有防腐、隔热双重功能。新型纳米材料石墨烯的添加，在保证涂料性能的前提下，有效地降低了涂料成本。

技术领域

本发明涉及一种水性石墨烯防腐隔热涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。可广泛用于原油运输管道、钢铁基材的化工储罐以及钢铁企业的高温装置的隔热防腐。

背景技术

高温地区的原油运输管道、钢铁基材的化工储罐以及钢铁企业的高温装置在受到热源和环境腐蚀因素的影响时，容易对工程装置造成不可逆的损害，而且还存在很大的安全隐患。在工程装置的外部涂敷防腐隔热涂层，将会有效地降低高温、腐蚀带来的经济损失和安全隐患。

如图1所示，石墨烯具有较好的结构稳定性和化学惰性，其二维层状结构对腐蚀性物质(气体、液体、盐类等)有一定的屏蔽作用。将石墨烯作为防护性涂层，可以抑制金属基底与腐蚀性或氧化性介质接触，进而起到对基底的保护作用；同时，石墨烯还能对镀层金属起到钝化作用，进一步提高基底的耐蚀性能。

隔热涂料是一种功能性涂料，其从特性原理分类主要有三种：阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料。阻隔型绝热涂料涂装成膜后膜中充满着孔隙，因而涂膜的密度很低，其导热系数一般小于0.06W/(m·K)，所以具有很好的隔热性能，阻隔型隔热涂料在实际应用中的隔热效果与涂膜厚度密切相关。反射型隔热涂料是利用涂膜对光和热的高反射作用使太阳照射到涂膜上的大部分能量得到反射，而不是被涂膜吸收。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水性石墨烯防腐隔热涂料及其制备方法，该涂料不仅防腐性能优异，而且隔热性能良好，具有防腐、隔热双重功能。新型纳米材料石墨烯的添加，在保证涂料性能的前提下，有效地降低了涂料成本。

本发明的技术方案是：一种水性石墨烯防腐隔热涂料，包括防腐隔热底层涂料和隔热面层涂料两个部分；

所述防腐隔热底层涂料按照重量份数计，包含如下组分：底层成膜剂40-50份，石墨烯0.05-0.5份，铁钛粉8-12份，二氧化钛10-15份，空心微珠8-12份，偏磷酸锌2-5份，复合助剂2-3份，水10-15份，乙二醇叔丁基醚2-5份；

所述隔热面层涂料按照重量份数计，包含如下组分：面层成膜剂50-60份，实心微珠15-20份，二氧化钛5-10份，复合助剂1-2份，水10-15份，乙二醇叔丁基醚1-3份。

进一步的，所述底层成膜剂为水性环氧乳液。

进一步的，所述面层成膜剂为水性丙烯酸乳液。

进一步的，所述复合助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂和流平剂中的两种以上的组合。

本发明还提供一种防腐隔热底层涂料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、制备复合防腐填料

(1)按照重量份数计，将1-2份的乙二醇叔丁基醚和6-8份水混合成乙二醇叔丁基醚水溶液，将0.05-0.5份石墨烯加入乙二醇叔丁基醚水溶液内混合均匀，将混合液搅拌分散后超声分散，制备得到石墨烯分散液；

(2)按照重量份数计，取步骤(1)中制备得到的石墨烯分散液，加入铁钛粉8-12份和二氧化钛10-15份混合均匀，将混合物放入行星式高能球磨反应器内进行球磨，制备得到复合防腐填料；