[发明专利]一种石墨烯含锌防锈漆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯含锌防锈漆及其制备方法，防锈漆包括按质量分数计的如下组分：100份环氧树脂、40～60份丙烯酸改性氧化石墨烯分散液、175～275份锌粉、5～15份铝粉浆、8～12份助剂、30～70份溶剂、130～170份体质填料、60～80份固化剂。本发明的含锌防锈漆在保留了富锌底漆的防锈能力的同时，赋予了漆膜优秀的力学性能与工艺性能，其韧性优秀、抗冲击能力强、表干、实干速度快，喷涂、刷涂无橘皮、针眼，同时具有良好的耐盐雾性能，能够满足各类型工业设备的防腐蚀需求。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及含一种石墨烯含锌防锈漆及其制备方法。

背景技术

金属及合金制品遍布于日常的生产与生活之中，为人们提供了极大的便利。但同时在金属腐蚀的影响之下，人们的生命安全、财产安全也受到了极大的危害。据国外统计报道，世界上每年生产的钢铁中，约有三分之一会因金属腐蚀而失去使用价值。由于涂层使用简便、效果好、成本低廉，成为了如今使用最为广泛的防腐蚀手段之一。其中，环氧富锌/含锌防腐涂料，是使用范围最广的涂料种类之一。

环氧富锌涂料，其通常含有超过70％固含量的锌粉填料作为防锈的主要手段，有些甚至高达90％以上。其通过阴极保护作用，在化学、电化学环境中，通过牺牲自身的方式保护金属基材不受腐蚀，防护效果极佳。但这种防护效果完全依赖漆膜内锌粉互相接触形成的导电通路，如果锌粉因某种原因(如产生的腐蚀产物氧化锌堆积)与金属基材间不能形成通路，其防护效果便一落千丈。环氧含锌涂料，其锌粉含量通常为50％以下，为保证其防腐效果，常常会加入云母、铝粉的片状材料进行辅助，但一般较难在漆膜内部形成有效通路，锌粉的效果不能完全发挥，相较于富锌底漆，其防腐蚀效果欠佳。

氧化石墨烯材料由于其小尺寸效应、二维片层结构、疏水性与导电性，在导电胶粘剂、防腐涂层等方面具有广泛的应用。在40％锌粉含量的含锌底漆中，少量石墨烯填料(不超过总质量的0.5％)的添加即可有效提升其内部锌粉的利用效率、提高其导电能力，提升含锌底漆的阴极防护能力、甚至可以接近富锌底漆的防护效果。石墨烯独特的单分子厚度片层结构能够构建大量迷宫结构，填充于传统鳞片涂料(片状铝粉、云母等)之间，有效增加漆膜内片状结构含量，构建更为复杂的迷宫结构，有效延长了水、氧等腐蚀因子到达金属基材表面的时间，提升漆膜的防锈能力。

在仅以物理形式共混的氧化石墨烯环氧含锌涂料中，由于二者密度差距过大，涂装后漆膜中的氧化石墨烯片层易呈梯度分布，表面易成为氧化石墨烯片层的富集区域，这将对该涂层的附着力产生较大的影响；同时也破坏了氧化石墨烯片层在锌粉中构建的迷宫结构，使氧气、水等腐蚀因子快速到达金属基材表面，严重影响了氧化石墨烯材料所额外带来的防腐效果。

以专利CN 105713481 B：一种石墨烯改性环氧富锌底漆及其制备方法为例，其将环氧树脂用邻苯二甲酸酐改性，再通过改性后的树脂浆料与石墨烯进行反应接枝，得到改性环氧接枝的石墨烯原材料，随后将全部原材料高速分散、过滤得到涂料产品，其使用的原材料为石墨烯，石墨烯活性基团相对较少，改性空间不大。

发明内容

本方案的一个目的在于提供一种石墨烯含锌防锈漆及其制备方法，该含锌防锈漆采用丙烯酸改性氧化石墨烯分散液与其他组分配合，在保留了富锌底漆的防锈能力的同时，赋予了漆膜优秀的力学性能与工艺性能，所得漆膜韧性优秀、抗冲击能力强、表干、实干速度快，喷涂、刷涂无橘皮、针眼，同时具有良好的耐盐雾性能，能够满足各类型工业设备的防腐蚀需求。

为达到上述目的，本方案如下：本发明首先提供了一种石墨烯含锌防锈漆，包括甲组分和乙组分；

所述甲组分包含以重量份计的下述组分：

环氧树脂100份；

锌粉175～275份；

铝粉浆5～15份；

助剂8～12份；

溶剂30～70份；