[发明专利]一种石墨烯改性丙烯酸树脂基防腐阻尼涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯改性丙烯酸树脂基防腐阻尼涂料及其制备方法，通过加入钛酸酯偶联剂和热处理方法，改善了石墨烯在水性丙烯酸树脂基体中的分散性，利用片层石墨烯的物理阻隔作用，在保持原有阻尼性能的基础上，有效提高了涂料的防腐性，得到一种兼具阻尼与防腐性能的新型功能涂料，能够在发挥阻尼作用的同时减少基材受到外界环境的影响而发生腐蚀，在建筑外墙、高铁车厢、空调外机等领域具有实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种新型的石墨烯改性丙烯酸树脂基防腐阻尼涂料及其制备方法。

背景技术

随着科技不断进步，振动和噪声带来的问题越来越引起社会关注。振动和噪声不仅限制机械设备性能的提高，同时也危害人们的身心健康。而水性阻尼涂料因其施工方便、环保、成本低廉成为人们首选的阻尼材料。但随着应用范围越来越广泛，不可避免的直接暴露在环境中(如用于建筑外墙、高铁车厢底部等)，而现有的普通阻尼涂料因不具有耐磨耐腐蚀等功能，会在外部环境的影响下发生腐蚀或脱落，进一步使底材受到磨损而减短设备部件的使用寿命。

石墨烯由于其比表面积大，呈薄片状结构，在加入树脂后能够填补树脂本身存在的空隙，层层叠加，可以延长腐蚀介质到达底材表面的路径，延缓腐蚀的发生，从而能够起到防腐的作用。此外，石墨烯还具有很好的韧性能弯曲以及良好的力学性能，能够对涂料的力学性能有所提高。所以将石墨烯与水性阻尼涂料相结合可以充分发挥两者的作用，在保证原有阻尼性能基础上，还能赋予涂料良好的防腐作用。但是石墨烯添加到树脂中存在分散性差、相容性不好的问题，进而会影响涂料的防腐和阻尼性能。基于此，本发明拟将石墨烯进行改性，改善其与水性丙烯酸树脂的相容性，开发一款兼具防腐和阻尼性能的新型功能化涂料，其发展应用具有很大的前景。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种石墨烯改性丙烯酸树脂基防腐阻尼涂料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种石墨烯改性丙烯酸树脂基防腐阻尼涂料，由如下重量配比的成分制成：

水性丙烯酸树脂38-40份，改性石墨烯0.02-0.08份，功能性填料38-40份，去离子水16-18份，成膜助剂1.2-1.5份，增稠剂0.8-1份，润湿剂0.6-0.8份，偶联剂0.4-0.6份，消泡剂0.4-0.6份，pH调节剂0.2-0.3份；

所述水性丙烯酸树脂(乳白色蓝光液体)固含量为43％，粘度为120-130cps，玻璃化温度为-20℃；

所述功能性填料为云母、碳酸钙、滑石粉的混合物；优选的，所述功能填料的组成为：云母14-16份，滑石粉14-16份，碳酸钙7-8份；

所述成膜助剂为伊斯曼醇酯十二；

所述增稠剂为亚跨龙纤维素增稠剂，优选亚跨龙羟乙基纤维素增稠剂HBR250；

所述润湿剂为润泰非离子表面活性剂，优选润泰PE-100或DX200；

所述偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，优选乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂NDZ-401；

所述消泡剂为丙烯酸类消泡剂，优选高效广谱液态消泡剂NXZ；

所述pH调节剂为AMP-95；

所述改性石墨烯为烯创石墨烯用钛酸酯偶联剂进行改性，具体的，所述改性石墨烯按如下方法制得(以下份数为重量份)：

将0.02-0.08份烯创石墨烯粉体与0.2-0.3份乙醇混合，搅拌8-10min，随后加入2-3份钛酸酯偶联剂NDZ-401，先超声8-10min，再于60-70℃下以300-400r/min的速率搅拌1-2h，之后离心(6000-7000r/min)，洗涤，最后在60-70℃下干燥5-6h，得到改性石墨烯。