CN107603417A

CN107603417A - 一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法

Info

Publication number: CN107603417A
Application number: CN201711052821.XA
Authority: CN
Inventors: 马翔宇; 王新征
Original assignee: Tianjin Meishibang Paint and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Tianjin Meishibang Paint and Chemicals Co Ltd
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明提供了一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)主剂的制备：首先加入主剂溶剂、锌粉、碳纳米管、石墨烯和磷酸锌，搅拌下缓慢加入防沉助剂，高速分散至呈均一；加入环氧树脂或环氧加成物、消泡剂搅拌，然后加入颜料，分散均匀后用研磨砂研磨，过滤除去研磨砂，后用主剂溶剂混合分散均匀，过滤包装；(2)固化剂的制备：将固化剂溶剂、干燥促进剂和胺固化剂混合分散均匀，过滤包装。本发明所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，以达到与新型配方配合使用的制备方法，提高腐蚀效果，降低锌粉用量，减少氧化锌产生的雾气，环境友好。

Description

一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法

技术领域

本发明属于涂料制造领域，尤其是涉及一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法。

背景技术

以环氧树脂为成膜物质的富锌底漆是防锈和防腐蚀涂料中的一种，因其锌粉对钢铁的电化学保护作用，又称电化学防锈漆，是有机富锌底漆。

环氧富锌涂料是当前我国重防腐蚀涂料体系中常用的底漆之一。它的防腐蚀作用是：在腐蚀环境中通过腐蚀牺牲锌粉达到保护钢铁基体，即便涂层表面有损坏或划伤也会自我修复。因此，欲使涂膜导电发挥牺牲阳极的作用，涂膜中就要求含有大量的锌粉粒子，他们相互接触，并和刚才基体也保持接触。含有大量锌粉的底漆在其漆膜中锌粉互相接触并与钢板接触而导电，使钢板受到阴极保护。

环氧富锌底漆类涂料具有屏蔽作用、电化学保护作用、涂膜自修复和钝化作用，防腐性能是以牺牲锌粉为代价，且在焊接时会产生大量氧化锌雾气，危害作业人员生命健康。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，以达到与新型配方配合使用的制备方法，提高腐蚀效果，降低锌粉用量，减少氧化锌产生的雾气，环境友好。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)主剂的制备：

首先加入主剂溶剂、锌粉、碳纳米管、石墨烯和磷酸锌，搅拌下缓慢加入防沉助剂，高速分散至呈均一；加入环氧树脂或环氧加成物、消泡剂搅拌，然后加入颜料，分散均匀后用研磨砂研磨，过滤除去研磨砂，后用主剂溶剂混合分散均匀，过滤包装；

(2)固化剂的制备：

将固化剂溶剂、干燥促进剂和胺固化剂混合分散均匀，过滤包装；

(3)调漆：

主剂与固化剂的重量配比按(5-20)：(1-10)的比例进行添加，再加入稀释剂重量百分比10-30％，搅拌均匀，放置10-30分钟后即可适用。

进一步，所述主剂按照重量百分比添加：主剂溶剂12-35％、防沉剂0.4-0.8％、环氧或环氧加成物28-34％、消泡剂0.1-0.4％、锌粉16-34％、颜料4-13％、碳纳米管0.01-0.4％、石墨烯0.1-10％、磷酸锌0.5-4％，各组分含量之和为百分之百；

所述固化剂按照重量百分比添加：干燥促进剂0.3-2％、胺固化剂60-90％、固化剂溶剂9-39％，各组分含量之和为百分之百。

进一步，所述石墨烯的含量占主剂重量百分比为6-10％；磷酸锌的含量占主剂重量百分比为1-4％；碳纳米管的含量占主剂重量百分比为0.3-0.4％。

进一步，所述环氧或环氧加成物是双酚A环氧或二聚酸改性环氧。

进一步，所述锌粉颗粒大小为400目。

进一步，所述防沉剂为SD-2膨润土。

进一步，所述干燥促进剂为DMP-30。

进一步，分散机的速度为500-600r/min，分散时间为20-30min。

进一步，研磨温度为20-60℃，研磨时间为1-1.5h。

进一步，所述主剂颗粒物研磨至细度小于等于40μm。

相对于现有技术，本发明所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法具有以下优势：

制备方法简单，采用分散、研磨和搅拌等操作即可；药品绿色环保，对环境友好；操作步骤简单，耗时短，节约成本。

通过石墨烯、碳纳米管、锌粉形成一个导电网络结构，极大提升涂膜导电性能，也使锌粉更好的发挥牺牲阳极的作用，从而使钢板受到了很好的保护。

在提高防腐效果的同时，大大降低了锌粉的含量，克服了富锌涂料以牺牲锌粉为代价的防腐方式，大大减少了在焊接时产生的氧化锌雾气，对环境友好。

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例来详细说明本发明。

1、一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)主剂的制备：

首先加入主剂溶剂、锌粉、碳纳米管、石墨烯和磷酸锌，搅拌下缓慢加入防沉助剂，高速分散至呈均一；分散机的速度为500r/min，分散时间为20min。加入环氧树脂或环氧加成物、消泡剂搅拌，然后加入颜料，分散均匀后用研磨砂研磨，研磨温度为50℃，研磨时间为1h，即使所述主剂颗粒物研磨至细度为小于40μm。过滤除去研磨砂，后用主剂溶剂混合分散均匀，过滤包装。

(2)固化剂的制备：

将固化剂溶剂、干燥促进剂和胺固化剂混合分散均匀，过滤包装。

(3)调漆：

主剂与固化剂的重量配比按10：1的比例进行添加，再加入稀释剂重量百分比30％，搅拌均匀，放置10分钟后即可适用。

2、药品选用种类：所选用的环氧树脂或环氧加成物是双酚A环氧(国都的YD-128，YD-011-X-75)。胺固化剂为聚酰胺。颜料是BAYER生产的氧化铁红。消泡剂为AFCONA所产的AFCONA2035。磷酸锌为广西三晶所产的高纯磷酸锌。锌粉为江苏科成生产的400目普通锌粉。碳纳米管为中科院成都有机所的TNHC。防沉剂为海明斯的SD-2膨润土。石墨烯产品为天津烯腾科技有限公司的XTJL-201。干燥促进剂为空气化学生产的DMP-30。固化剂溶剂为乙醇。

3、配方实施例1-3如表1。

表1一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料配方的实施例1-3

4、对实施例1-3所制的碳纳米管石墨烯环氧富锌底漆配单膜系统的性能进行测试，测试结果如表2.

表2碳纳米管石墨烯环氧富锌底漆配单膜系统的性能测试结果

备注：盐雾测试干膜厚度90±10微米，其他项目测试干膜厚度75±10微米。

所得实施例1-3产品满足HG/T3668-2009富锌底漆中的要求，即对有机富锌I型产品的设计需要。

5、为了确认该产品在盐雾腐蚀状态下涂膜下降速度和锌粉损耗速度，特对实施例1-3产品进行一定时间的盐雾板进行脱膜实验，并测定相应重量的减少和膜厚降低的数值，对比为环氧富锌I型产品。

备注：清除锌盐的方法参考GB/T16545-1996《金属和合金的腐蚀试样上腐蚀产物的清除》本实验采用5％NaOH溶液进行清洗。

通过上表2我们可以发现，实施例1、2、3的减重率很低，远小于参考环氧富锌I的减重率，说明实施案例1-3配方可以有效减少涂膜的损耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)主剂的制备：

(2)固化剂的制备：

(3)调漆：

主剂与固化剂的重量配比按(5-20)：(1-10)的比例进行添加，再加入稀释剂重量百分比10-30％，搅拌均匀，放置10-30分钟后即可使用。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述主剂按照重量百分比添加：主剂溶剂12-35％、防沉剂0.4-0.8％、环氧或环氧加成物28-38％、消泡剂0.1-0.4％、锌粉16-34％、颜料4-13％、碳纳米管0.01-0.4％、石墨烯0.1-10％、磷酸锌0.5-4％，各组分含量之和为百分之百；

3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述石墨烯的含量占主剂重量百分比为6-10％；磷酸锌的含量占主剂重量百分比为1-4％；碳纳米管的含量占主剂重量百分比为0.3-0.4％。

4.根据权利要求2所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述环氧或环氧加成物是双酚A环氧或二聚酸改性环氧。

5.根据权利要求2所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述锌粉颗粒大小为400目。

6.根据权利要求2所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述防沉剂为SD-2膨润土。

7.根据权利要求2所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述干燥促进剂为DMP-30。

8.根据权利要求1所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：分散机的速度为500-600r/min，分散时间为20-30min。

9.根据权利要求1所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：研磨温度为20-60℃，研磨时间为1-1.5h。

10.根据权利要求1所述的一种碳纳米管石墨烯富锌含氧防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述主剂颗粒物研磨至细度小于等于40μm。