[发明专利]一种防腐涂料及其制备方法和使用方法

说明书

一种防腐涂料及其制备方法和使用方法，属于涂料技术领域。防腐涂料包括第一组分和第二组分。第一组分包括0.4～8wt％三维石墨烯粉体、10～40wt％环氧树脂和余下的第一有机溶剂。第二组分包括2～5wt％活性稀释剂、30～40wt％固化剂和余下的第二有机溶剂。三维石墨烯粉体能够在环氧树脂中均匀分散，交错堆垛，在涂层中可形成“迷宫式”屏蔽结构，从而有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，提高涂层的物理阻隔性。同时，石墨烯可以填充到涂层的缺陷当中，减少涂层孔隙率，增强涂层致密性，进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，具体而言，涉及一种防腐涂料及其制备方法和使用方法。

背景技术

金属腐蚀存在于各个领域，它是指金属与腐蚀性介质(水、氧气、氯离子)在金属表面发生化学或电化学反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

金属防护最有效的措施是涂层保护，而涂料是一个复杂的配套体系，各组分间协同发挥防护作用。

环氧富锌涂料是一种优异的防腐涂料，广泛用于各种重防腐领域，其最重要的原理之一是利用牺牲阳极保护阴极法，锌的电位比铁低，因此锌原子容易失去电子变成阳极，铁则为阴极。在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区钢铁表面得不到电子，从而得到保护。但欲使涂层发挥牺牲阳极的作用，要求整个涂层必须有良好的导电性，使整个富锌涂层与钢铁基材体系形成电化学回路，才能起到电化学保护作用。而伴随着腐蚀的发生，涂层中的锌粉被氧化生成各种锌盐，导电性下降，使得涂层内部导电通道受阻，有可能造成锌粉失去原有的阴极保护作用，造成资源浪费。

常规的石墨烯粉生产过程中会使用强酸、强氧化剂去腐蚀石墨，然后经过一系列的氧化还原过程制备出石墨烯粉，此生产制备过程不仅会产生大量的危险化学废弃物，还会破坏石墨烯的结构，导致它的结晶度下降，导电性下降，性能上会有所衰减。

发明内容

本申请提供了一种防腐涂料及其制备方法和使用方法，其能够提供一种防腐蚀性能优异的涂料。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种防腐涂料，其包括第一组分和第二组分。

第一组分包括0.4～8wt％三维石墨烯粉体、10～40wt％环氧树脂和余下的第一有机溶剂。

第二组分包括2～5wt％活性稀释剂、30～40wt％固化剂和余下的第二有机溶剂。

在上述技术方案中，本申请的防腐涂料中的三维石墨烯粉体能够在环氧树脂中均匀分散，交错堆垛，在涂层中可形成“迷宫式”屏蔽结构，从而有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，提高涂层的物理阻隔性。同时，石墨烯可以填充到涂层的缺陷当中，减少涂层孔隙率，增强涂层致密性，进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。

并且，三维石墨烯粉体可以与环氧树脂形成良好的结合界面，将涂层分割成许多小区间，从而有效地降低涂层内部应力，消耗断裂能量，进而提高涂层的柔韧性、抗冲击性。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述三维石墨烯粉体通过热化学气相沉积法在纳米石墨颗粒表面垂直生长石墨烯片制得。

可选地，石墨烯片的边缘厚度为1～3个原子层。

在上述示例中，本申请的三维石墨烯粉体具有良好的导电性，其垂直于纳米石墨颗粒表面的片层结构亦能够保证涂层间有较好的电化学接触，形成导电网络，可以使涂层得到更佳的电化学保护性能。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述第一组分还包括20～45wt％锌单质。