[发明专利]一种改性石墨烯防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性石墨烯防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。一种改性石墨烯防腐涂料，其特征在于：由如下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂30‑38份、丙烯酸酯乳液25‑32份、改性石墨烯15‑23份、聚多巴胺1‑3份、渗透剂0.01‑1.2份、乳化剂0.01‑1份、消泡剂0‑0.05份、成膜助剂0‑10份、其它助剂0‑1份。本发明通过基体搭配、改性石墨烯制备及助剂的选择优化，改善了石墨烯与基体的分散性和相容性，提高了石墨烯添加至涂料的防腐蚀性能，使得涂料能够为金属提供更好地防腐保护。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种改性石墨烯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

大多数金属及其合金，如铜、镍、镁和碳钢，在工业生产中经常受到腐蚀。腐蚀除了导致材料性能恶化外，还会导致降解材料的丢失，对周围物质造成污染材料损坏造成的重大损失促使人们在制定新的防腐蚀战略方面作出了相当大的努力。防腐涂层可以将底层金属与腐蚀介质隔离，从而降低腐蚀风险。金属表面涂覆防腐蚀涂料是一种经济有效的防腐蚀方法。因此，开发一种具有优异防护性能、长期有效保护金属的防腐涂料是非常必要的。

水性涂料是当前国家倡导使用的环境友好型涂料，但因其主要以水性乳液为主要成膜物质，该乳液大多以水为分散介质，其耐水性和耐腐蚀性较差，限制了其在高新技术等领域的进一步应用。石墨烯作为一种综合性能优异的纳米材料，在制备具有防腐性、导电性、阻燃性和自修复性等功能水性涂料方面潜力巨大，是理想的水性涂料改性剂，但由于其在水性乳液中的分散性和稳定性较差，难以发挥其改性的最大功效。

专利文献CN108384397A提供了一种重防腐涂料，包括A组分和B组分，按质量百分比计，所述A组分包括10-20％的环氧树脂、25-45％的陶瓷粉末、20-55％的锌粉、0.1-5％的石墨烯和2-10％的有机膨润土，余量为有机溶剂；所述B组分包括50-95％的固化剂和3-10％的固化促进剂，余量为有机溶剂；所述A组分和所述B组分的质量比为7-10:1。该发明提供的重防腐涂料同时具有较高的硬度、耐磨性、耐高温性能、耐水性、和耐盐雾性，且柔韧性好，附着力高，具有更好的防腐性能。

专利文献CN106243943A提供了一种改性白石墨烯复合防腐涂料，其原料按重量份包括：基体树脂18-68.5份，颜填料5-20份，分散剂0.4-1.5份，消泡剂0.1-0.5份，溶剂20-30份，白石墨烯1-20份，固化剂0-10份。该发明复合改性白石墨烯的防腐涂料防腐性能优异，兼具较高的强度和耐盐雾性能，原子级厚度的改性白石墨烯能进一步降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性。

专利文献CN113185906A提供了一种水性防腐涂料，包括如下重量份的原料：40-70份水性复合乳液、10-30份颜填料、5-10份多功能助剂、0.1-1份增稠剂、1-10份固化剂以及0-10份水。该多功能助剂为涂料提供防腐性能、分散性能及防沉降性能等多种用途，减少了添加剂种类过多带来的不稳定风险；该案以水作为分散介质制得的水性涂料符合环保要求；助剂中的辅助分散剂一方面为改性石墨烯提供稳定的分散体系，另一方面也是涂料体系的分散剂，亦可通过与颜填料离子的静电作用吸附牢固，提高水性涂料的防沉降性能；改性石墨烯在涂料中的分散性好，极大的提高了成膜均一性，且具有良好的防腐性能，涂料喷涂后附着力强，不易开裂或剥落。

综上可知，现有技术在石墨烯分散性及相容性等方面做了很多方面的研究及其改进，使得涂料的防腐蚀性能有了长足的改善，同时关于石墨烯对于涂料防腐性能的提升仍然有可改进的方向及其空间值得研究探索。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种改性石墨烯防腐涂料，以提高涂料的防腐性及耐老化性能。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种改性石墨烯防腐涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：