[发明专利]一种无机石墨烯抗菌抗藻富锌防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机石墨烯抗菌抗藻富锌防腐涂料及其制备方法，无机石墨烯抗菌抗藻富锌防腐涂料，包括30～50wt％稳定高模数硅酸盐、0.1～2wt％石墨烯、40～69wt％锌粉、0.1～5wt％改性的复合抗菌抗藻剂、0.1～3wt％涂料助剂，所述稳定高模数硅酸盐由硅酸盐、硅烷偶联剂和硅丙乳液反应制得，所述硅酸盐的模数为4.5～7.0，所述锌粉为片状锌粉和粒状锌粉，所述改性的复合抗菌抗藻剂由复合抗菌抗藻剂经表面改性剂改性制得，所述表面改性剂为有机硅烷偶联剂，所述复合抗菌抗藻剂由抗菌抗藻剂与无机多孔载体负载形成。本发明通过添加石墨烯、片状锌粉和粒状锌粉等防腐填料以及复合抗菌抗藻剂功能填料，使得形成的涂料涂层致密且孔隙较少，实现了防腐涂层使用寿命的提高。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种无机石墨烯抗菌抗藻富锌防腐涂料及其制备方法。

背景技术

涂料防腐是钢材防腐蚀的重要手段，随着行业发展和对环境质量要求的提高，防腐涂料正由单一钢材保护功能，向着高性能、水性环保和多功能方向发展。水性无机富锌防腐涂料，具有良好的导静电性和优良的焊接性能，有报道其单涂层耐盐雾性能超过4000h远远高于环氧富锌防腐涂料的1000h。但水性无机富锌防腐涂料的主要不足是高锌粉添加量会导致涂层多孔，进而导致空气中的水和氧气等容易渗入涂层内部，使其防腐寿命大大缩短。因此在实际应用中，水性无机富锌防腐涂料只有配合封闭漆，中间漆和面漆使用时，才可实现在海洋潮湿等恶劣环境条件下使用较长的年限。

此外自然界中丰富的低等生物藻类包括蓝藻、绿藻、低等红藻、低等褐藻和裸藻等，很容易附着在防腐涂层表面，造成防腐涂料使用寿命缩短。因为藻类可从空气中吸收水分，防腐涂料里的有机物质又会为藻类的繁殖提供物质基础，使其大量繁殖聚集，而藻类生长新陈代谢产生的酶类又可破坏涂层，两个相互促进，使防腐涂层防水性下降，附着力变差，最终导致防腐涂层剥落使用寿命大打折扣。特别是在高温高湿地区，其环境温湿度正适宜于微生物生长，因此开发高效防腐抗藻涂料更加刻不容缓。

涂料用抗藻剂一般分为三大类：有机抗藻剂、无机抗藻材料和新型纳米抗藻剂。其中有机抗藻剂包括酚的衍生物，含活性乙烯基团卤代化合物，有机锡高聚物等。无机抗藻材料是最传统的抗藻剂，主要是指微量金属汞、银、锌、铜及其化合物，其可以影响藻类细胞代谢来抑制藻类生长。新型无机纳米抗藻剂为无机纳米超细粉体抗藻剂，如纳米铜、纳米氧化锌等，其不仅能够提高抗藻效果，也放大了抗藻剂适用范围。传统抗藻剂多以有机材料为主，随着人们对环境保护的呼声越来越高，毒性大、对环境污染较严重的抗藻剂已被逐渐淘汰。研究人员已逐步转向无毒、低毒、对环境友好且成本低的抗藻剂的研究开发。

无机抗藻剂毒性相对较低，已部分代替了有机抗藻材料，在抗藻持效性、化学稳定性、耐热性、安全性、防抗药性及广谱抗菌抗藻性等多方面有了极大的改善。但其也存在缺点，特别是纳米无机抗藻剂，在涂料体系中易团聚，不能均匀且稳定分散，且缓释长效抗藻性也有待提高。上述缺点将大大降低抗藻剂的作用效果，因为只有首先保证抗藻剂在漆膜中的均匀分布，才能够有效地防御来自任何方向接触漆膜的微生物，从而达到保护漆膜的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种无机石墨烯抗菌抗藻富锌防腐涂料，克服了纳米无机抗藻剂存在的易团聚，长效抗藻性不足的问题，涂层致密且孔隙较少，具有优异的防腐性能。

本发明所采取的技术方案是：