CN107151465B - 含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆及其制备方法。所述富锌底漆包括A组分和B组分，其中A组分包括碱金属硅酸盐溶液20～40wt%，含有石墨烯的水玻璃溶液40～70wt%，填料1～10wt%，流平剂0.2～1.5wt%，防水剂2～4wt%，其他助剂1～5wt%。其中B组分包括固化剂5～20wt%、锌粉75～95wt%。A组分与B组分质量比为3:1～5:1。本发明所述富锌底漆具有优异的耐候性，耐高低温，防腐性能优异，干燥时间短，附着力强，储存时间长，可与多种面漆配套使用，并且达到零VOC排放，高效环保。

Description

含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料，具体是一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆及其制备方法。

背景技术

涂膜防腐经过世界各国长期实践成为最经济、最有效、最普遍的方法。以水为溶剂和分散剂的水性防腐涂料，不仅具有长久的耐腐蚀性、超强的耐候性、耐热性、自修复性、高硬度、耐溶剂性且不燃不爆、VOC排放为零等优点，而且凭借其超高的性价比，已经成为最为引人关注的涂料之一，在涂装技术领域处于佼佼者的位置。预计今后10年，水性涂料生产技术将走向成熟，60%以下固体含量的溶剂型涂料面临衰退。水性富锌底漆以无机硅酸盐溶液为基料，加入具有优良阴极保护性能的锌粉，环保无毒、不易燃烧、不含苯、甲醛等致癌物质和重金属，漆膜性能好，施工性能好。

石墨烯具有优异的导电性、物理机械性能和对水分子、空气的屏蔽性能，将其有效地用于防腐涂料，能使涂料显示出更优异的防腐性能和配套性能。其在富锌底漆中的应用有望解决锌粉用量的问题。此外，将水性涂料与石墨烯的优异性能集于一身，还将产生单独两种物质不具备的优势，对涂料的防腐、抗污等方面产生有益影响。

发明内容

本发明主要针对现有富锌底漆锌粉用量大，附着力差，防水、防腐性能有待提高等问题，将石墨烯的优异性能应用于水性富锌底漆，并对富锌底漆的基料配方加以改进，得到一种含有石墨烯的水性环保防腐富锌底漆。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆，包括A组分和B组分，其中：

A组分包括：碱金属硅酸盐溶液20～40wt%，含有石墨烯的水玻璃溶液40～70wt%，流平剂0.2～1.5wt%，防水剂2～4wt%，其他助剂1～5wt%；

B组分包括：固化剂5～20wt%，锌粉75～95wt%；

A组分与B组分质量比为3:1～5:1。

上述含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，包括以下步骤：

（1）将碱金属硅酸盐溶液与含石墨烯的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤1‰～1%，二氧化硅1‰～5%，加入流平剂、防水剂、分散剂等涂料助剂，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）将固化剂5～20wt%、锌粉75～95wt%混合均匀，即得B组分；

（4）将A组分与B组分按质量比为3:1～5:1充分混合均匀，即得含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：

含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆具有优异的耐候性，耐高低温，防腐性能优异，干燥时间短，附着力强，储存时间长，可与多种面漆配套使用，并且达到零VOC排放，高效环保。可以应用在集装箱、船舶等领域，作为防腐底漆。

进一步的，本发明优选方案是：

A组分还包括：颜料3～6wt%，填料1～10wt%。

A组分中其他助剂包括消泡剂、缓蚀剂、稳定剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、抗结皮剂、防霉剂、催干剂、防冻剂中的一种或几种的混合物。

所述碱金属硅酸盐溶液模数为2～6。

所述含有石墨烯的水玻璃溶液含有水、R₂O·nSiO₂、石墨烯，其中n=2.5～4。

所述锌粉为片状或球状锌粉，目数为600～2000。

所述防水剂为甲基硅酸盐类、有机硅类的一种或几种的混合物。

除锌粉以外的其他粉末状固体组分，其颗粒大小均为300～600目。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

实施例1：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，按如下步骤进行：

（1）将模数为5的硅酸钠溶液与含石墨烯模数为3的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤1wt‰，二氧化硅5wt‰，加入流平剂0.2wt%、防水剂3wt%，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）B组分包括固化剂8wt%、锌粉92wt%，混合均匀；

（4）将A组分与B组分按质量比3:1充分混合均匀，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为 70-100μm；混合后24h内使用。

实施例2：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，按如下步骤进行：

（1）将模数为5.25的硅酸钠溶液与含石墨烯模数为2.8的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤5wt‰，二氧化硅3wt‰，流平剂0.3wt%、防水剂3.5wt%、消泡剂0.2wt%、分散剂0.2wt%，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）B组分包括固化剂10wt%、锌粉90wt%，混合均匀；

（4）将A组分与B组分按质量比3:1充分混合均匀，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为 70-100μm；混合后24h内使用。

实施例3：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，按如下步骤进行：

（1）将模数为5.5的硅酸钾溶液与含石墨烯模数为3.5的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤5wt‰，二氧化硅5wt‰，流平剂0.4wt%、防水剂3wt%、消泡剂0.3wt%、增稠剂0.1wt%，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）B组分包括固化剂10wt%、锌粉90wt%，混合均匀；

（4）将A组分与B组分按质量比4:1充分混合均匀，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为 70-100μm；混合后24h内使用。

实施例4：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，按如下步骤进行：

（1）将模数为5.6的硅酸钾溶液与含石墨烯模数为2.98的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤1wt‰，二氧化硅2wt%，流平剂0.5wt%、防水剂5wt%、增稠剂0.15wt%、稳定剂0.1wt%、抗结皮剂0.05wt%，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）B组分包括固化剂4wt%、锌粉96wt%，混合均匀；

（4）将A组分与B组分按质量比5:1充分混合均匀，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为 70-100μm；混合后24h内使用。

实施例5：

一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，按如下步骤进行：

（1）将模数为5的硅酸钾溶液与含石墨烯模数为3.42的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤1wt%，二氧化硅1w‰，流平剂1.0wt%、防水剂3.5wt%、增稠剂0.2wt%、消泡剂0.05wt%、润湿剂0.1wt%、分散剂0.1wt%，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）B组分包括固化剂20wt%、锌粉80wt%，混合均匀；

（4）将A组分与B组分按质量比5:1充分混合均匀，喷涂于所需喷涂的位置；喷漆时漆膜厚度为 70-100μm；混合后24h内使用。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，尽管参照优选实施例对本发明作了详细说明，对于所属领域的技术人员来说，对本发明的任何改进，对本发明产品中各原料的等效替换、具体实施方式的变型等，均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆，包括A组分和B组分，其特征在于：

A组分包括：碱金属硅酸盐溶液20～40wt%，含有石墨烯的水玻璃溶液40～70wt%，流平剂0.2～1.5wt%，防水剂2～4wt%，其他助剂1～5wt%；

A组分中其他助剂包括消泡剂、缓蚀剂、稳定剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、抗结皮剂、防霉剂、催干剂、防冻剂中的一种或几种的混合物；

所述碱金属硅酸盐溶液模数为2～6；

所述含有石墨烯的水玻璃溶液含有水、R₂O·nSiO₂、石墨烯，其中n=2.5～4；

所述防水剂为甲基硅酸盐类、有机硅类的一种或几种的混合物；

B组分包括：固化剂5～20wt%，锌粉75～95wt%；

所述锌粉为片状，目数为600～2000；

A组分与B组分质量比为3:1～5:1。

2.一种如权利要求 1 所述的含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将碱金属硅酸盐溶液与含石墨烯的水玻璃溶液按质量比2:1混合均匀；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液，加入海泡石短纤1‰～1%，二氧化硅1‰～5%，加入流平剂、防水剂、其他助剂，搅拌混合均匀，过60目筛，即得A组分；

（3）将固化剂5～20wt%、锌粉75～95wt%混合均匀，即得B组分；

（4）将A组分与B组分按质量比为3:1～5:1充分混合均匀，即得含石墨烯的水性环保高防腐富锌底漆。