CN108239428A - 一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的配方，该配方中包括：石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂、石墨烯、助剂、填料、纳米氧化铝、颜料等，按照一定的比例经分散、研磨、调制即可，本发明为高固体分低粘度属于环保型产品。

Description

一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方及其制备 工艺

技术领域

本发明涉及防腐涂料生产技术领域，特别涉及石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方及其制备工艺。

背景技术

据统计，全世界每年腐蚀报废的金属约一亿吨，占年产量的20-40％；而且随着工业化的进程加速，腐蚀问题日趋严重化，估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备相当于年产量的30％，造成严重的经济损失。由于传统涂层受到自身材料性质及工艺的限制，对基体金属的腐蚀防护作用不甚理想，为了延缓腐蚀的发生，防腐涂料中一般含有铬或铅等重金属化合物作为腐蚀抑制剂，对海洋环境和人类健康造成较大影响。随着人们环保和健康意识的增强，发展环境友好的无重金属的无毒防锈颜填料防腐涂料发展的必然趋势。当前石墨烯重防腐涂料领域的研究比较热门，但在市场上还没有出现过一种既有重防腐功能又具有高耐候、高硬度的涂料。目前市场上的重防腐涂料的主体成膜材料都为有机材料，长期暴露于大气中冷热交替、空气氧化等作用，涂层易发生开裂、粉化、剥落、变色等现象，使涂层失去原有的防护和装饰功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方及其制备工艺，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，所述配方中包括：石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂、石墨烯、助剂、填料、纳米氧化铝、颜料。

优选的，所述原料的配比有效范围为：

优选的，所述石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂为石墨烯水分散体与纳米二氧化硅分散体和硅烷反应制备的一种树脂。

优选的，所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂。

优选的，所述填料包括磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、云母粉、滑石粉、煅烧高岭土根据不同要求单一使用或复配使用。

一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤，

1)将石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂和助剂加入容器中搅拌分散均匀；

2)向上述物料中加入石墨烯、纳米氧化铝、颜料、填料高速搅拌均匀；

3)将搅拌均匀的物料研磨至25微米以下即得一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明通过技术创新和使用新材料可以使该发明材料具有以下特点：

1、本发明可以在涂层厚度40μm时耐盐雾性可达4000h。

2、本发明可以涂层的硬度达到5H以上、附着力4MPa以上、耐磨性(1kg/500r)0.02g以下、柔韧性5mm无开裂。

3、本发明涂层的耐人工老化实验4000h不起泡、不开裂、不剥落。

4、本发明为单组份可常温固化使用简单方便。

5、本发明为高固体分低粘度属于环保型产品。

具体实施方式

下面详细说明本发明的优选实施方式。

实例配方1

原料配比

制备方法：1、将石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂和助剂加入容器中搅拌分散均匀。2、向上述物料中加入石墨烯、纳米氧化铝、颜料、填料高速搅拌均匀。3、将搅拌均匀的物料研磨至25微米以下即得一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料。

实例配方2、

原料配比

制备方法：1、将石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂和助剂加入容器中搅拌分散均匀。2、向上述物料中加入石墨烯、纳米氧化铝、颜料、填料高速搅拌均匀。3、将搅拌均匀的物料研磨至25微米以下即得一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料。

实例配方3、

原料配比

制备方法：1、将石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂和助剂加入容器中搅拌分散均匀。2、向上述物料中加入石墨烯、纳米氧化铝、颜料、填料高速搅拌均匀。3、将搅拌均匀的物料研磨至25微米以下即得一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料。

石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂为石墨烯水分散体与纳米二氧化硅分散体和硅烷反应制备的一种树脂。

石墨烯为市售的易分散的石墨烯粉体。

助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂。

填料包括磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、云母粉、滑石粉、煅烧高岭土根据不同要求单一使用或复配使用。

纳米氧化铝为市售的粒径30-60nm的纳米氧化铝。

颜料为市售的钛白粉、氧化铁红、碳黑、氧化铁黄、华兰、柠黄等，根据颜色要求进行替换。

目前市场上的重防腐涂料的主体成膜材料都为有机材料，长期暴露于大气中冷热交替、空气氧化等作用，涂层易发生开裂、粉化、剥落、变色等现象，使涂层失去原有的防护和装饰功能。针对目前市场上重防腐涂料出现的问题，通过技术创新和使用新材料可以使该发明具有以下有益效果：

1、本发明采用了具有二维结构的石墨烯水分散体作为主体防腐原料，可以使涂层材料的耐盐雾性提高4000h。

2、本发明采用纳米二氧化硅水分散体和硅烷为主体成膜物，可以使涂层的硬度达到5H以上、附着力4MPa以上、耐磨性(1kg/500r)0.02g以下、柔韧性5mm无开裂。

3、本发明采用纳米二氧化硅水分散体和硅烷为主体成膜物属于无机涂层，故本发明的耐人工老化实验4000h不起泡、不开裂、不剥落、不粉化。

4、本发明采用的主体树脂的粘度低、固体分高，属于环保型产品。

5、本发明采用的主体树脂为单组分、可常温固化的树脂，施工应用简单方便。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，其特征在于，所述配方中包括：石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂、石墨烯、助剂、填料、纳米氧化铝、颜料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，其特征在于，所述原料的配比有效范围为：

3.根据权利要求1所述的石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，其特征在于，所述石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂为石墨烯水分散体与纳米二氧化硅分散体和硅烷反应制备的一种树脂。

4.根据权利要求1所述的石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，其特征在于，所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂。

5.根据权利要求1所述的石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备配方，其特征在于，所述填料包括磷酸锌、三聚磷酸二氢铝、云母粉、滑石粉、煅烧高岭土根据不同要求单一使用或复配使用。

6.一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤，

1)将石墨烯改性无机纳米陶瓷树脂和助剂加入容器中搅拌分散均匀；

2)向上述物料中加入石墨烯、纳米氧化铝、颜料、填料高速搅拌均匀；

3)将搅拌均匀的物料研磨至25微米以下即得一种石墨烯改性无机纳米陶瓷防腐涂料。