[发明专利]一种磷酸锌钠/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆

说明书

本发明公开了一种NaZnPO₄/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆及其制备方法，其是用SDS、SDBS作为软模板，通过水热化学沉积法制备出NaZnPO₄，用改性Hummers法制备GO，并利用偶联剂中的环氧基、硅羟基与GO和NaZnPO₄反应，制备出NaZnPO₄/rGO增强剂；同时通过N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯与环氧树脂E‑44反应制备出水性环氧乳化剂，再与去离子水均匀搅拌制备出水性环氧乳液，最后在所得水性环氧乳液中加入增强剂，并与氨基树脂混合制得所述水性环氧基氨基烤漆。本发明所得新型烤漆具有一定的硬度与防腐性能，为今后开发新型水性漆膜提供了思路与探索，具有一定的实际应用价值。

技术领域

本发明属于水性环氧氨基烤漆领域，具体涉及一种磷酸锌钠（NaZnPO₄）/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆。

背景技术

自上一世纪70年代以来，为适应环保和职业安全法规的要求，国外开发并应用的低、无毒防锈颜料众多，其中，开发和应用最早、用量最大的，莫过于磷酸锌系颜料。而80年代中期以后，由于法规的更趋强化，含铅和含六价铬的有毒防锈颜料用量大减(1995年美国停止用红丹作防锈颜料)，再加上磷酸锌系颜料品种的不断增多和性能的不断提高，使这种防锈颜料的用量进一步增大。磷酸锌系防锈颜料用量之所以如此之大，除其低、无毒的特点之外，还具有如下一些优点：白色或浅色，折射率低，因此极容易调色；能分散在油性树脂和水性等各种基料中；用它制备的涂料具有良好的施工性能，并与金属底材或面漆涂膜具有较强的附着力；原料易得，价格适中等。

水性环氧树脂以水为分散介质，具有在生产、施工过程中气味微小、不含有机溶剂、无VOC(挥发性有机化合物)或低VOC排放、价格低廉、固化条件温和等特点；同时其保留了溶剂型环氧树脂优良的耐磨性、耐冲击性、高硬度、高附着力等物理性能和优异的耐水性、耐溶剂性、耐酸碱性等化学性能，而被广泛应用于工业地坪涂料、金属防腐涂料、家具木器涂料等诸多领域。因此对水性环氧树脂的制备及性能研究，越来越受到相关研究人员的关注与重视。

发明内容

目前水性环氧乳液在耐腐蚀、硬度上与传统环氧树脂漆膜有一定差距，为了弥补这些问题，本发明提出了一种NaZnPO₄/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆，其通过特定水性环氧乳化剂制备水性环氧乳液，同时在乳液中加入NaZnPO₄/rGO增强剂，从而提高漆膜的耐腐蚀性、硬度与物理性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种NaZnPO₄/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆，其制备步骤为：在水性环氧乳液中加入NaZnPO₄/rGO增强剂、表面活性剂，并将其搅拌混合均匀，接着加入氨基树脂与去离子水，在1500r/min的转速下分散均匀后，加入消泡剂，从而制得所述aZnPO₄/石墨烯增强水性环氧氨基烤漆。

其中，所用各原料按重量份计为水性环氧乳液40~55份、氨基树脂35~40份、NaZnPO₄/rGO增强剂1~3份、表面活性剂0.3~0..8份、消泡剂0.1~0.5份、去离子水5~20份。

其中，所述水性环氧乳液的制备步骤如下：

（1）水性环氧乳化剂的制备：

将2~5重量份环氧树脂E-44溶于溶剂二乙二醇单丁醚中，再加入0.5~1.5重量份N,N-亚甲基双丙烯酰胺与环氧树脂在60℃下反应4~8h，反应完成后加入0.1重量份引发剂过硫酸钾，接着再缓慢滴加4~8重量份丙烯酸羟乙酯，升温至80℃，并搅拌反应8~12h，使丙烯酸羟乙酯发生自由基聚合反应，形成聚丙烯酸羟乙酯-环氧树脂水性环氧乳化剂；

（2）水性环氧乳液的制备：