CN107936771A - 一种新型石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于改性环氧涂料领域，尤其涉及一种新型石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法,改性通用环氧涂料包括甲组组分和乙组组分，甲组组分：乙组组分质量比为100：14‑17.5；甲组分包括环氧树脂、多功能树脂改性剂、石墨烯分散液、纳米二氧化硅分散液、颜填料、助剂与溶剂，乙组组分为固化剂，各组分质量份数分别为：环氧树脂20‑40份、多功能树脂改性剂5‑10份、石墨烯分散液1‑2份、纳米二氧化硅分散液1‑5份、颜填料28‑54份、助剂1.1‑1.8份、溶剂8‑12份、固化剂：14‑20份。本发明的有益效果是：其具有表面处理要求低、高固含、低VOC、防腐能力强，耐磨性好，在不同金属基材附着好的特点。

Description

一种新型石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于改性环氧涂料领域，尤其涉及一种新型石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法。
背景技术
金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。据统计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项天灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。我国每年因为腐蚀造成直接损失达到，约占GDP的1.5％，并且有递增的趋势。腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。
金属材料的腐蚀极大地影响了金属结构、设备、桥梁、建筑物、交通工具等等的使用寿命和安全性。需要性能优异的涂料，能保护材料免遭破坏，延长使用寿命，降低了材料防腐的成本。
石墨烯是元素碳的同素异形体，虽然和碳具有相同的原子数，但是由于以不同的方式排列，因此具有与之不同的性质——强度高、韧性强、透光率高、质量轻、导电性佳、导热性优等。石墨烯的拉伸强度为130GPa(千兆帕)，比钢强100倍以上；它的柔性强、透通而且导电性高，并且对大多数气体和液体不渗透等特点，石墨烯是目前为止最薄的材料，其对基底金属的影响可以忽略不计。同时还兼具高的强度和良好的摩擦学性能，不仅能提高导电性或耐盐雾性能，还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。石墨烯作为新型的二维纳米材料在重防腐涂料领域具有重要的应用前景。
具有片层共轭结构的石墨烯可层层叠加形成致密的隔绝层具有超疏水性，从而抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到物理防腐作用；石墨烯的导电性能使其迅速地将阳极反应中Fe失去电子传导到涂料表面，从而阻止Fe 3+生成沉淀而发生腐蚀。通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能超过现有的重防腐涂料。
纳米二氧化硅SiO2分子结构中存在大量不饱和残键和不同状态的羟基,可与涂料中的某些基团发生键合作用,改善涂料的热稳定性和化学稳定性；又由于其表面配位不足，表现出极强的活性，可以吸附颜料等色素粒子，降低由于UV照射而造成的色素衰减，减少涂膜的粉化现象。纳米SiO2在涂膜干燥时可形成网络结构，对于改善涂膜的耐老化、耐磨性、附着强度和防腐性能等效果有显著提高。
将上述两种高科技新型材料制成纳米分散液运用到防腐蚀涂料中，通过两种纳米级材料的协同效应，可以显著增加防腐蚀涂料的性能。
本发明主要研制新型一种石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是为钢结构等金属材料提供一种新型石墨烯改性通用环氧涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：包括甲组组分和乙组组分，甲组组分：乙组组分质量比为100：14-100：17.5；
甲组分包括环氧树脂、多功能树脂改性剂、石墨烯分散液、纳米二氧化硅分散液、颜填料、助剂与溶剂，乙组组分为固化剂，各组分质量份数分别为：环氧树脂20-40份、多功能树脂改性剂5-10份、石墨烯分散液1-2份、纳米二氧化硅分散液1-5份、颜填料28-54份、助剂1.1-1.8份、溶剂8-12份、固化剂：14-20份。
进一步地，环氧树脂包括环氧A树脂和环氧B树脂，各质量份数分别为：环氧A树脂15-25份；环氧B树脂5-15份；
颜填料包括防腐蚀颜料，填料，各质量份数分别为：防腐蚀颜料5-10份、填料15-28份、氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；
助剂包括分散剂、消泡剂和流变助剂，各质量份数分别为：分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、流变助剂0.5-0.8份；
溶剂包括甲基异丁基酮和二甲苯，各质量份数分别为：甲基异丁基酮5-7份、二甲苯3-5份。
进一步地，环氧A树脂和所述环氧B树脂均为双酚A型环氧树脂；
优选地，环氧A树脂为NPEL128,DER331,EPIKOTE828中一种或几种的组合
进一步地，环氧B树脂为溶剂型双酚A型环氧树脂；
优选地环氧B树脂为NPSN-901X75,EPIKOTE1001-X-75中一种或组合。
进一步地，所述流变助剂为聚酰胺流变助剂，采用聚酰胺流变助剂CRAYVALLEY-Ultra；
优选地，分散剂剂为离子型润湿分散剂，采用ANTI-TERRA-U,AFCONA5044中一种或组合；
优选地，所述气相消泡剂为BYK-057，BYK-066N中一种或组合。
进一步地，所述防腐蚀颜料为HEUCOPHOS CMP,HEUCORIN RZ中一种或组合。
进一步地，所述多功能树脂改性剂为非活性的烷氧基腰果酚，采用CardoliteLITE2020。
进一步地，所述固化剂为胺类固化剂，采用Ancamine 2792固化剂。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)纳米二氧化硅分散液的制备；
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：7-1:1.2:8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米分散液；
2)石墨烯分散液制备；
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8-1:1.5:8.5的配比混合后，研磨8-10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
3)甲组组分的制备；
将环氧A树脂、环氧B树脂、多功能树脂改性剂、纳米二氧化硅分散液、石墨烯分散液、助剂、颜填料、溶剂混合，经过高速9-12分钟搅拌分散、研磨到细度为60μm以下，制成甲组组分；
4)加入乙组组分；
将甲组组分加入乙组组分，制备成一种新型石墨烯改性通用环氧涂料。
进一步地，所述步骤2)中甲组组分的制备的过程为：将环氧树脂A：15-25份；环氧树脂B：5-15份；多功能树脂改性剂；5-10份纳米二氧化硅分散液:1-5份；石墨烯分散液：1-2份；助剂：1.1-1.8份；防腐蚀颜料：5-10份；填料：15-28份；氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；溶剂：8-12份；将其按比例配好，分散、研磨至细度30μm以下，配制成甲组组分；
优选地，所述步骤3中)加入乙组组分的过程为：胺类固化剂配制成乙组分；再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：14-17.5混合固化制备。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明利用纳米粒子表面改性技术制备石墨烯，纳米二氧化硅分散液，再将它们与环氧树脂树脂、树脂改性剂、颜填料、助剂等按比例配制备成石墨烯改性通用环氧涂料，制得的石墨烯改性通用环氧涂料可直接用钢板、铝(铝合金)、镀锌钢板、铜、不锈钢等金属表面。可涂装在潮湿和带有少量锈蚀的物体表面，具有很强的附着力和优良的物理机械性能及优异的耐油、耐水、耐酸碱、耐盐雾等化学性能。能与绝大多数涂料，如环氧、聚氨酯、丙烯酸、氯化橡胶、醇酸、酚醛和乙烯类涂料良好配套，既可与之配套使用，也可单独作为防锈涂料和内防腐涂料使用，尤其可直接用于高压水除锈后的返锈和潮湿钢板表面，从而节约大量时间和表面处理经费。；
该涂料有表面处理要求低、低VOC、高固含、一次成膜厚度高、施工方便、防腐蚀能力强等优点，符合未来高性能涂料的发展方向；
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本；
制备方法简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的做出进一步解释说明。
本发明提供.一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，甲组组分：乙组组分质量比为100：14-100：17.5；
甲组分包括环氧树脂、多功能树脂改性剂、石墨烯分散液、纳米二氧化硅分散液、颜填料、助剂与溶剂，乙组组分为固化剂，各组分质量份数分别为：环氧树脂20-40份、多功能树脂改性剂5-10份、石墨烯分散液1-2份、纳米二氧化硅分散液1-5份、颜填料28-54份、助剂1.1-1.8份、溶剂8-12份、固化剂：14-20份。成分配比合理，应用石墨烯改性环氧涂料，其有表面处理要求低、低VOC、高固含、一次成膜厚度高、施工方便、防腐蚀能力强等优点，符合未来高性能涂料的发展方向；
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本；
环氧树脂包括环氧A树脂和环氧B树脂，各质量份数分别为：环氧A树脂15-25份；环氧B树脂5-15份；
颜填料包括防腐蚀颜料，填料，各质量份数分别为：防腐蚀颜料5-10份、填料15-28份，氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；
助剂包括分散剂、消泡剂和流变助剂，各质量份数分别为：分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、流变助剂0.5-0.8份；
溶剂包括甲基异丁基酮和二甲苯，各质量份数分别为：甲基异丁基酮5-7份、二甲苯3-5份。
环氧A树脂和环氧B树脂均为双酚A型环氧树脂；
环氧树脂的种类繁多，区别起见，常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如二酚基丙烷(简称双酚A)环氧树脂(由双酚A和环氧氯丙烷制得)；甘油环氧树脂(由甘油和环氧氯丙烷制得)；丁烯环氧树脂(由聚丁烯氧化而得)；环戊二烯环氧树脂(由二环戊二烯环氧化制得)。此外，对于同一类型的环氧树脂，也根据它们的黏度和环氧值的不同而分成不同的牌号，因此它们的性能和用途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂的一些牌号，通常所说的环氧树脂就是指双酚A型环氧树脂。
双酚A型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种品种，因为它有很高的透明度，也是由双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的：式中：n一般在0～25之间。根据相对分子质量大小，环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的n平均值小于2，软化点低于50℃，也成为软环氧树脂；中等相对分子质量环氧树脂的n值在2～5之间，软化点在50～95℃之间；而n大于5的树脂(软化点在100℃以上)称为高相对分子质量树脂。
环氧A树脂为NPEL128,DER331,EPIKOTE828中一种或几种的组合；采用现有产品。NPEL128其产品南亚，其环氧当量EEW(g/eq)18-190，色相(Gardner)1.0Max，粘度(cps@25℃)11000～15000，可水解氯(ppm)1000，闪点(℃)150，密度(g/cm3@25℃)1.16，可作为合成衍生其它树脂。
DER331其产品品牌:陶氏化学DOW，其环氧当量(g/eq)：182-192，黏度(25℃)11000-14000，为未经稀释的低分子量标准液体环氧树脂，最高耐温达204℃。
EPIKOTE 828是一种无稀释剂的未经改性的双酚A液体环氧树脂，其固化后表现出优异的机械，化学，粘结和绝缘性能，EPIKOTE 828质量非常稳定，纯度高，色相佳，因而EPIKOTE 828作为一种标准液体树脂，已广泛应用于社会各行各业中。
环氧B树脂为溶剂型双酚A型环氧树脂；
优选地，环氧B树脂为NPSN-901X75,EPIKOTE1001-X-75中一种或组合。采用现有产品。采用现有产品。
NPSN901X 75是将NPES901溶于二稀释而成固形份75％的环氧树脂溶液，特别用于防蚀涂料。NPSN901x75与固化剂如Polyamine和Polyamide固化后，具有侵越的抗化学药品性及其他物性。其化学组成NPSN901(75％)+二(25％)，环氧当量EEW(g/eq)450-500，粘度(mPa.s/25℃)8000-15000，色相(Gardner)1.0Max，固形份(wt％)74-76，环氧值0.20。
EPIKOTE1001-X-75二甲苯溶剂中固含量为75％的EpIkote 1001环氧树脂具有优异的耐化学品侵蚀性和耐腐蚀性，是溶剂型双酚A型环氧树脂，环氧当量EEW(g/eq)450-500，粘度(mPa.s/25℃)：3600-38000，色度：200。
流变助剂为聚酰胺流变助剂，采用聚酰胺流变助CRAYVALLEY-Ultra；其品牌为法国CRAY VALLEY克雷威利，赋予体系剪切变稀的流变性能，其粘度随着时间的延长而逐渐恢复，很好的抗流挂性能很好的防沉性很好的储存稳定性，用于溶剂型环氧涂料体系，适合环氧A树脂和环氧B树脂。
分散剂剂为离子型润湿分散剂，采用ANTI-TERRA-U,AFCONA5044中一种或组合；采用现有产品。
ANTI-TERRA-U是溶剂型涂料和无溶剂涂料用的能改善颜料润湿，减少研磨过程所需时间及使颜料分散稳定化的润湿和分散助剂。它能使颜料解絮凝，增进了光泽和流平，防止浮色/发花。本助剂降低了粘度并避免了触变性。ANTI-TERRA-U是工业涂料和建筑涂料的标准润湿和分散助剂。它不仅可用作为润湿分散剂，而且还能用来在亲有机膨润土中提供优异的胶化作用。ATU化学组成:电中性不饱和多元胺酰胺和较低分子量酸性聚合物的盐溶液溶剂:二甲苯/异丁醇8/1助剂用量:1-2％无机颜料1-5％有机颜料0.5-1％二氧化钛30-50％膨润土典型物化数据:胺值:19mg KOH/g不挥发份:50％。
ANTI-TERRA-UAFCONA5044中属于离子型润湿分散剂，提高对颜料和有机处理膨润土表面的润湿。AFCONA‐5044系颜料的分散助剂。它降低了颜料，填料和树脂基料之间的界面张力，通过树脂基料和稳定的颜料之间的电荷排斥力使其稳定。
AFCONA‐5044是一个极易相容的聚合物，基本上可以说，适用于所有的树脂体系，从非极性到高极性体系都可以。应用AFCONA‐5044，不影响双组份涂料体系的使用时限；AFCONA‐5044用于船泊漆和重防腐蚀涂料中，有强润湿力。这些涂料并不要求高光泽漆膜，抗化学和物理性能要比外观更为重要；使用AFCONA‐5044可降低颜料的沉降性，因为，它能诱使与体系形成氢键。
气相消泡剂为BYK-057，BYK-066N4中一种或组合。采用现有产品。
BYK-057为溶剂型和无溶剂型体系用不含硅的消泡剂。聚合物型消泡剂BYK-057，不含有机硅，用于无溶剂涂料和印刷油墨。BYK-057展现了自发的消泡性能且证明在重涂时对层间附着力无不利影响。BYK-057被设计用于不饱和聚酯类，丙烯酸酯/醋酸乙烯混合物以及无油聚酯类中。另外，BYK-057在使用期间能起着脱泡剂和流平剂的作用。
BYK-066N4为有机硅消泡剂，用于溶剂型工业涂料。标准有机硅消泡剂，可用于所有溶剂型体系。良好的平衡了消泡性能和相容性。
防腐蚀颜料为HEUCOPHOS CMP，HEUCORIN RZ中一种或组合。采用现有产品。
HEUCOPHOS CMP为一种无锌防腐剂，具有普遍适用性。它以一种经过电化学活性镁化合物改良得到的特殊磷酸钙络合物为基础。这款产品在溶液里和水性体系中提供有效的阳极抑制作用，易于操作，具有成本效益，在多种树脂范围中都有良好的稳定性。
HEUCORIN RZ具有有机和无机协同效应，使其即使在极低的剂量下仍能发挥防蚀作用，这极大限度的降低了配方成本。结果使得越来越多的配方利用来优化其防腐涂料的保护性能。结合了高性能有机防腐和高效能防闪锈剂或防早期磨损优点。
多功能树脂改性剂为非活性的烷氧基腰果酚，采用Cardolite LITE2020。
Cardolite LITE2020的粘度比其他的改性剂要高，但是产品的结构具有非常优秀的稀释效率，帮助快速降低粘度，改善颜料湿润度，韧性和总体的应用性能。涂料的物理特性，例如耐水性，防腐性，颜色稳定性，耐化学性和光泽等不会受到LITE 2020的影响，产品在多组配方的任何组分中均可添加。
固化剂为胺类固化剂，采用Ancamine 2792固化剂。Ancamine 2792固化剂类型：改性胺，颜色(加氏)：16，粘度(mPa.s/25℃)：300，比重(@25℃)：0.99，胺值(mg KOH/g)：345，固体份(％)：N/A活泼氢当量：95，百克树脂加入量3(phr4)：40-50，胶化时间5(min@25℃，150g混)：139，薄膜干燥时间6(hr@25℃)：12，典型固化条件：1-7天在室温下固化，对金属表面具有极佳的附着力，和标准的液体环氧树脂配合使用，表现出优异的防腐性能，可以用于低表面处理要求的防腐应用。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)纳米二氧化硅分散液的制备；
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：7-1:1.2:8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米分散液；
2)石墨烯分散液制备；
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8-1:1.5:8.5的配比混合后，研磨8-10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
3)甲组组分的制备；
将环氧A树脂、环氧B树脂、多功能树脂改性剂、纳米二氧化硅分散液、石墨烯分散液、助剂、颜填料、溶剂混合，经过高速9-12分钟搅拌分散、研磨到细度为60μm以下，制成甲组组分；
4)加入乙组组分；
将甲组组分加入乙组组分，制备成一种新型石墨烯改性通用环氧涂料。
，步骤2)中甲组组分的制备的过程为：将环氧树脂A：15-25份；环氧树脂B：5-15份；多功能树脂改性剂；5-10份纳米二氧化硅分散液:1-5份；石墨烯分散液：1-2份；助剂：1.1-1.8份；防腐蚀颜料：5-10份；填料：15-28份；氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；溶剂：8-12份；将其按比例配好，分散、研磨至细度30μm以下，配制成甲组组分；
优选地，步骤3中)加入乙组组分的过程为：胺类固化剂配制成乙组分；再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：14-17.5混合固化制备。
本发明利用纳米粒子表面改性技术制备石墨烯，纳米二氧化硅分散液，再将它们与环氧树脂树脂、树脂改性剂、颜填料、助剂等按比例配制备成石墨烯改性通用环氧涂料，制得的石墨烯改性通用环氧涂料可直接用钢板、铝(铝合金)、镀锌钢板、铜、不锈钢等金属表面。可涂装在潮湿和带有少量锈蚀的物体表面，具有很强的附着力和优良的物理机械性能及优异的耐油、耐水、耐酸碱、耐盐雾等化学性能。能与绝大多数涂料，如环氧、聚氨酯、丙烯酸、氯化橡胶、醇酸、酚醛和乙烯类涂料良好配套，既可与之配套使用，也可单独作为防锈涂料和内防腐涂料使用，尤其可直接用于高压水除锈后的返锈和潮湿钢板表面，从而节约大量时间和表面处理经费。；
该涂料有表面处理要求低、低VOC、高固含、一次成膜厚度高、施工方便、防腐蚀能力强等优点，符合未来高性能涂料的发展方向；
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本；
制备方法简单，易于实现。
实施例1
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，按质量份数计，甲组分：乙组分质量比为100：16.5，具体配方如下：
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；
环氧树脂NPSN-901X75：5份；
多功能树脂改性剂Ccardolite LITE2020：5份；
纳米二氧化硅分散液:2份；
石墨烯分散液：2份；
甲基异丁基酮：5份；
二甲苯：5份；
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份；防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份；
填料采用滑石粉：27.4份；
氧化铁红：10份；325目云母粉：6份；
乙组组分：Ancamine 2792固化剂：16.5份
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，包括以下步骤
1、石墨烯分散液制备
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8的配比混合后，研磨10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
2、纳米二氧化硅分散液制备：
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米二氧化硅分散液；
3、甲组组分的制备；
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；环氧树脂NPSN-901X75：5份；多功能树脂改性剂Ccardolite LITE2020：5份；纳米二氧化硅分散液:2份；石墨烯分散液：2份；甲基异丁基酮：5份二甲苯：5份
以上高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份；防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份；填料采用滑石粉：27.4份；氧化铁红：10份；325目云母粉：6份；
乙组组分：Ancamine 2792固化剂：16.5份
将以上物料高速分散、研磨至细度为60μm，制得甲组组份；
4、加入乙组组分；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：16.5份，再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：16.5混合固化制备。
本实施例可采用高压喷涂施工，将甲组组分和乙组组分混合物在25℃下固化24小时制备成石墨烯通用环氧涂料。
实施例2
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，按质量份数计，甲组组分：乙组组分质量比为100：15,具体配方如下：
甲组组分：环氧树脂NPEL128：22份；
环氧树脂NPSN-901X75：8份；
多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；
纳米二氧化硅分散液:3份；
石墨烯分散液：1份；
甲基异丁基酮：5份
二甲苯:7.4份
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份
填料采用滑石粉：25份
氧化铁红：10份
325目云母粉：6份；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：15份。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，包括以下步骤
1、石墨烯分散液制备
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8的配比混合后，研磨10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
2、纳米二氧化硅分散液制备：
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米二氧化硅分散液；
3、甲组组分的制备；
甲组组分：环氧树脂NPEL128：22份；环氧树脂NPSN-901X75：8份；多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；纳米二氧化硅分散液:3份；石墨烯分散液：1份；甲基异丁基酮：5份；二甲苯:7.4份；
以上高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份
填料采用滑石粉：25份
氧化铁红：10份
325目云母粉：6份；
将以上物料高速分散、研磨至细度为60μm，制得甲组组份。
4、加入乙组组分；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：15份，再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：15混合固化制备。
本实施例可采用高压喷涂施工，将甲组组分和乙组组分混合物在25℃下固化24小时制备成石墨烯改性通用环氧涂料。
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本。
实施例3
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，按质量份数计，甲组组分：乙组组分质量比为100：17.5,具体配方如下：
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；
环氧树脂NPSN-901X75：5份；
多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；
纳米二氧化硅分散液:3份；
石墨烯分散液：1份；
甲基异丁基酮：5份
二甲苯:7.4份
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：4份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：2份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：9份
325目云母粉：5份；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：17.5份。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，包括以下步骤
1、石墨烯分散液制备
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8的配比混合后，研磨10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
2、纳米二氧化硅分散液制备：
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米二氧化硅分散液；
3、甲组组分的制备；
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；环氧树脂NPSN-901X75：5份；多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；纳米二氧化硅分散液:3份；石墨烯分散液：1份；甲基异丁基酮：5份；二甲苯:7.4份；
以上高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：9份
325目云母粉：5份；
将以上物料高速分散、研磨至细度为60μm，制得甲组组份。
4、加入乙组组分；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：15份，再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：15混合固化制备。
本实施例可采用高压喷涂施工，将甲组组分和乙组组分混合物在25℃下固化24小时制备成石墨烯改性通用环氧涂料。
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本。
实施例4
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，按质量份数计，甲组组分：乙组组分质量比为100：14,具体配方如下：
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；
环氧树脂NPSN-901X75：5份
多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份
纳米二氧化硅分散液:3份；
石墨烯分散液：1份；
甲基异丁基酮：5份
二甲苯:7.4份
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：4份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：2份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：9份
325目云母粉：5份；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：14份。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，包括以下步骤
1、石墨烯分散液制备
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8的配比混合后，研磨10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
2、纳米二氧化硅分散液制备：
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米二氧化硅分散液；
3、甲组组分的制备；
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；环氧树脂NPSN-901X75：5份；多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；纳米二氧化硅分散液:3份；石墨烯分散液：1份；甲基异丁基酮：5份；二甲苯:7.4份；
以上高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：9份
325目云母粉：5份；
将以上物料高速分散、研磨至细度为60μm，制得甲组组份。
4、加入乙组组分；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：14份，再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：14混合固化制备。
本实施例可采用高压喷涂施工，将甲组组分和乙组组分混合物在25℃下固化24小时制备成石墨烯改性通用环氧涂料。
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本。
实施例5
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，包括甲组组分和乙组组分，按质量份数计，甲组组分：乙组组分质量比为100：16,具体配方如下：
甲组组分：环氧树脂NPEL128：24份；
环氧树脂NPSN-901X75：6份
多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：6份
纳米二氧化硅分散液:2份；
石墨烯分散液：1份；
甲基异丁基酮：5份
二甲苯:7.4份
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：4份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：2份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：8份
325目云母粉：6份；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：16份。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，包括以下步骤
1、石墨烯分散液制备
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8的配比混合后，研磨10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
2、纳米二氧化硅分散液制备：
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米二氧化硅分散液；
3、甲组组分的制备；
甲组组分：环氧树脂NPEL128：25份；环氧树脂NPSN-901X75：5份；多功能树脂改性剂Cardolite LITE2020：5份；纳米二氧化硅分散液:3份；石墨烯分散液：1份；甲基异丁基酮：5份；二甲苯:7.4份；
以上高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：
分散剂剂AFCONA5044：0.5份；
消泡剂BYK-057：0.3份；消泡剂BYK-066N：0.2份；
流变助剂CRAYVALLEY ULtra：0.6份；
防腐蚀颜料HEUCOPHOS CMP：5份
防腐蚀颜料HEUCORIN RZ：1份
填料采用滑石粉：27份
氧化铁红：9份
325目云母粉：5份；
将以上物料高速分散、研磨至细度为60μm，制得甲组组份。
4、加入乙组组分；
乙组分：Ancamine 2792固化剂：16份，再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：16混合固化制备。
本实施例可采用高压喷涂施工，将甲组组分和乙组组分混合物在25℃下固化24小时制备成石墨烯改性通用环氧涂料。
本发明涂料耐盐雾超过3000小时、耐海、淡水4000小时以上，一次涂装干膜厚度可达200μm，可以节约大量人工和材料的成本。
测试相应标准方法说明
本发明按下列标准进行相关项目检测：
《GBT 30790.5-2014色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第5部分：防护涂料体系》
《GBT 28699-2012钢结构防护涂装通用技术条件》
《HG/T 4564-2013低表面处理容忍性环氧涂料》
《SYT 0457-2010钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》
《SHT 3603-2009石油化工钢结构防腐蚀涂料应用技术规程》
《SHT_3022-2011_石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》
《SY/T 0319-2012钢质储罐液体涂料内防腐层技术标准》
《SYT 0320-2010钢质储罐外防腐层技术标准》
《JTS 153-3-2007海港工程钢结构防腐蚀技术规范》
《JT_722-2008_公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》
《DLT 5358-2006水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》
以上对本发明的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：包括甲组组分和乙组组分，甲组组分：乙组组分质量比为100：14-100：17.5；
甲组分包括环氧树脂、多功能树脂改性剂、石墨烯分散液、纳米二氧化硅分散液、颜填料、助剂与溶剂，乙组组分为固化剂，各组分质量份数分别为：环氧树脂20-40份、多功能树脂改性剂5-10份、石墨烯分散液1-2份、纳米二氧化硅分散液1-5份、颜填料28-54份、助剂1.1-1.8份、溶剂8-12份、固化剂：14-20份。
2.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：所述环氧树脂包括环氧A树脂和环氧B树脂，各质量份数分别为：环氧A树脂15-25份；环氧B树脂5-15份；
所述颜填料包括防腐蚀颜料，填料，各质量份数分别为：防腐蚀颜料5-10份、填料15-28份、氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；
所述助剂包括分散剂、消泡剂和流变助剂，各质量份数分别为：分散剂0.3-0.5份、消泡剂0.3-0.5份、流变助剂0.5-0.8份；
所述溶剂包括甲基异丁基酮和二甲苯，各质量份数分别为：甲基异丁基酮5-7份、二甲苯3-5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：环氧A树脂和所述环氧B树脂均为双酚A型环氧树脂；
优选地，所述环氧A树脂为NPEL128,DER331,EPIKOTE828中一种或几种的组合。
4.根据权利要求3所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：所述环氧B树脂为溶剂型双酚A型环氧树脂；
优选地，所述环氧B树脂为NPSN-901X75,EPIKOTE1001-X-75中一种或组合。
5.根据权利要求1、2、4任一所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：所述流变助剂为聚酰胺流变助剂，采用聚酰胺流变助剂CRAYVALLEY-Ultra；
优选地，所述分散剂剂为离子型润湿分散剂，采用ANTI-TERRA-U,AFCONA5044中一种或组合；
优选地，所述气相消泡剂为BYK-057，BYK-066N4中一种或组合。
6.根据权利要求5所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：所述防腐蚀颜料为HEUCOPHOS CMP,HEUCORIN RZ中一种或组合。
7.根据权利要求1、2、4、6任一所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：，所述多功能树脂改性剂为非活性的烷氧基腰果酚，采用Cardolite LITE2020。
8.根据权利要求1、2、4、6任一所述的一种新型石墨烯改性通用环氧涂料，其特征在于：所述固化剂为胺类固化剂，采用Ancamine 2792固化剂。
一种新型石墨烯改性通用环氧涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)纳米二氧化硅分散液的制备；
按纳米二氧化钛:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1：7-1:1.2:8的配比混合后，用纳米研磨机处理8-10遍，制得纳米分散液；
2)石墨烯分散液制备；
按石墨烯:聚氨酯高分子分散剂Efka4310：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：1:8-1:1.5:8.5的配比混合后，研磨8-10遍后，超声分散4小时，制得石墨烯分散液；
3)甲组组分的制备；
将环氧A树脂、环氧B树脂、多功能树脂改性剂、纳米二氧化硅分散液、石墨烯分散液、助剂、颜填料、溶剂混合，经过高速9-12分钟搅拌分散、研磨到细度为60μm以下，制成甲组组分；
4)加入乙组组分
将甲组组分加入乙组组分，制备成一种新型石墨烯改性通用环氧涂料。
进一步地，步骤2)中甲组组分的制备的过程为：将环氧树脂A：15-25份；环氧树脂B：5-15份；多功能树脂改性剂；5-10份纳米二氧化硅分散液:1-5份；石墨烯分散液：1-2份；助剂：1.1-1.8份；防腐蚀颜料：5-10份；填料：15-28份；氧化铁红5-10份、325目云母粉3-6份；溶剂：8-12份；将其按比例配好，分散、研磨至细度30μm以下，配制成甲组组分；
优选地，步骤3中)加入乙组组分的过程为：胺类固化剂配制成乙组分；再将甲组组分与乙组组分按甲组组分：乙组组分质量比为100：14-17.5混合固化制备。
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