[发明专利]一种水性氧化石墨烯复合防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水性复合防腐涂料漆膜，即涂膜，所述漆膜中，氧化石墨烯片均匀有序排布在所述漆膜结构中，形成氧化石墨烯层；所述氧化石墨烯层处于所述漆膜结构中；所述氧化石墨烯层的厚度方向与所述漆膜结构的厚度方向相同或相近。本发明提供的水性复合防腐涂料形成的薄膜中，氧化石墨烯能够均匀有序分布，而且呈现类平行状交错分布，形成氧化石墨烯片层交织的迷宫网络，氧化石墨烯片层均匀的分布于整个漆膜中，提高了涂料的耐盐雾性能，具有良好的防腐性能，而且氧化石墨烯用量少，防腐性能佳。本发明提供的氧化石墨烯防腐涂料，为单组份水性涂料，极低的VOC，环境友好，操作简单方便，方便施工，不增加改进成本，易于规模化推广和应用。

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，涉及一种水性复合防腐涂料漆膜、水性复合防腐涂料及其制备方法，尤其涉及一种水性复合防腐涂料漆膜、水性氧化石墨烯复合防腐涂料及其制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，作为一种由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，它是目前进入应用领域中最轻最薄的材料和最强韧的材料，其在室温下的电子迁移率为2×10⁵cm²·V^-1·s^-1，是光速的1/300，理论比表面积能够达到2630m2·g^-1，全波段光吸收只有2.3％，热导率高达5000W·m^-1·K^-1，杨氏模量超过1100GPa，抗拉强度超过130GPa，且韧性非常好，当施加外部机械力时，碳原子会通过弯曲变形来适应外力，而不必使碳原子重新排列，这样就保持了结构的稳定，所以其断裂强度比钢材还要高200倍，还有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％；另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，并且非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合用于多种学科和领域，也正是由于石墨烯具有上述诸多的优异物理化学性质，其在储能材料，环境工程，灵敏传感方面被广泛应用，被称为“黑金”或是“新材料之王”，而且潜在的应用前景广大，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点，同时关于石墨烯等衍生物也从研究阶段走向了产业化，引起了各行各业的广泛参与，是一种应用潜力非常广泛的碳材料，特别是在新型反应分离、新材料、节能环保等众多新兴的产业中都有着巨大的应用前景。

随着新《环保法》的出台，消费税、排污税的征收，以及消费者对环境保护的重视，环保型水性复合防腐涂料迎来巨大的发展机遇。水性复合防腐涂料是指凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，可以被分为两大类：天然物质或矿物质(如硅酸钾)的天然水性复合防腐涂料和人工合成树脂(如丙烯酸树脂)的石油化工水性复合防腐涂料。而经常被使用和研究的大多是人工合成树脂类的水性复合防腐涂料。

近几年，含有石墨烯类材料的涂料产品已逐渐有相关报道，然而在实际应用中，石墨烯类材料还存在着诸多的问题和制约因素，如石墨烯类材料极易团聚。由于石墨烯类材料及其衍生物比表面积较大，相互间存在较强的范德华作用力，团聚和缠绕现象明显，使其不能稳定分散，分散后也容易再次团聚在一起难以打开。而且需对氧化石墨烯改性，制备工艺复杂。

因此，如何找到一种更加适宜的方式将石墨烯类材料更好的用于水性复合防腐涂料领域，不仅能够解决石墨烯自身存在的团聚缺陷，更好的提高涂料的性能，已成为诸多应用厂商和一线研发人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水性复合防腐涂料漆膜、水性复合防腐涂料及其制备方法，特别是一种水性复合防腐涂料，本发明提供的水性复合防腐涂料中，氧化石墨烯能够均匀有序分布，形成氧化石墨烯片分布的迷宫网络，实现了氧化石墨烯片的物理阻隔和导电网络的建立，而且解决了氧化石墨烯的团聚，更好的提高了水性复合防腐涂料的性能。

本发明提供了一种水性复合防腐涂料漆膜，所述漆膜中，氧化石墨烯片均匀有序排布在所述漆膜结构中，形成氧化石墨烯层；

所述氧化石墨烯层处于所述漆膜结构中；