[发明专利]一种长效耐盐雾石墨烯改性环氧锌粉防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种长效耐盐雾石墨烯改性环氧锌粉防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，包括甲组分和乙组分，其中所述的甲组分包含环氧树脂E20、环氧树脂E51、润湿分散剂、流平剂、消泡剂、触变剂、石墨烯‑锌粉复合材料、磷铁粉、二甲苯和正丁醇；所述的乙组分为聚酰胺类固化剂。所述防腐涂料中含有石墨烯‑锌粉复合材料，在其他组分的协同配合下，使得制备的防腐涂料便于分散，稳定储存，且具有良好的导电性，能够充分发挥“导电搭桥”的作用，可与少量非连续的锌粉连接形成导电网络，减少锌粉用量的同时，能够有效提高漆膜的耐盐雾性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体地，涉及一种长效耐盐雾石墨烯改性环氧锌粉防腐涂料及其制备方法。

背景技术

富锌底漆是船舶、海洋设施、桥梁、大型设备以及各类大型建筑的钢铁构方面最重要的、使用最普遍的重防腐蚀涂料品种之一，其防腐机理基于金属锌粉对钢铁的阴极保护作用，锌粉含量与其防腐效果密切相关，但高含量的锌粉（60%~85%）也为富锌底漆带来了诸多弊端：1）大量锌粉的使用，在焊接和切割等热加工时产生的氧化锌烟尘和锌蒸气，会对人体健康带来影响，易导致“锌热病”；2）锌粉含量高，导致漆膜致密性差、强度低，与面漆的配套性差。

石墨烯作为新兴材料，是目前世界上已知的最薄、最坚硬的纳米材料，超高的比表面积、优异的导电性、超高的强度、韧性和屏蔽性等特性使其在导电涂料和金属防腐涂料领域有望发挥突出的作用。

对于石墨烯在环氧锌粉防腐涂料中的作用及作用机理，主要有以下两方面，一是物理防腐机理：利用石墨烯的片状结构形成“迷宫”效应，以阻隔水、氧、腐蚀性离子等渗透，延缓金属基材的腐蚀速度；其二是导电性机理：利用石墨烯的导电性，通过与锌粉连接形成导电网络并作为阳极，以牺牲阳极达到保护作为阴极材料的钢基材的作用，即石墨烯的导电性在防腐涂料中发挥了主要作用，石墨烯无规分布于涂层中，起到“导电搭桥”的作用，可与少量非连续的锌粉连接形成导电网络，以牺牲阳极达到保护作为阴极材料钢基材的作用。

由此可见，石墨烯锌粉底漆的关键在于：一是提升石墨烯在锌粉底漆中分散的稳定性，使石墨烯尽可能均匀分布于涂层各部位；二是提升石墨烯和锌粉的结合能力，通过与锌粉连接形成导电网络并作为阳极，最大限度发挥锌粉和石墨烯的相互作用。

目前常见的石墨烯锌粉底漆，主要是通过简单的物理快速搅拌分散石墨烯，由于石墨烯在常规溶剂中较难分散，放置一段时间后易出现团聚、结块等现象，没有充分发挥锌粉和石墨烯的相互作用；另外石墨烯在涂层中无规则排序，不能形成良好的“迷宫效应”，导致腐蚀因子快速穿透漆膜，进一步加速腐蚀的出现，从而降低其防腐性能。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的一在于提供一种长效耐盐雾石墨烯改性环氧锌粉防腐涂料，目的二在于提供所述防腐涂料的制备方法。所述防腐涂料中含有石墨烯-锌粉复合材料，在其他组分的协同配合下，使得制备的防腐涂料便于分散，稳定储存，且具有良好的导电性，能够充分发挥“导电搭桥”的作用，可与少量非连续的锌粉连接形成导电网络，减少锌粉用量的同时，能够有效提高漆膜的耐盐雾性能。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种长效耐盐雾石墨烯改性环氧锌粉防腐涂料，包括甲组分和乙组分，所述甲组分包含如下按质量份数计的成分：

所述的乙组分为聚酰胺类固化剂；

所述的甲组分和乙组分的质量比优选为（9～11）：1。

所述的环氧树脂E20，质量固含量为70%，溶剂为二甲苯。

所述的润湿分散剂优选为BYK-220S（毕克助剂公司）、AT-203（毕克助剂公司））和EFKA-5065（巴斯夫公司）中的至少一种。

所述的流平剂优选为TEGO-415和BYK-320（毕克助剂公司）中的至少一种。