CN109608966A - 一种石墨烯防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：丙烯酸树脂40‑50份、环氧树脂10‑30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑15份、陶瓷树脂1‑10份、三聚氰胺2‑8份、聚苯胺5‑12份、石墨烯20‑25份、乙二醇丁醚4‑10份、硫酸钡1‑5份、滑石粉1‑5份、重质碳酸钙1‑5份、氯化石蜡2‑6份、纳米二氧化钛5‑10份、异噻唑啉酮衍生物0.1‑1份、乳化剂0.1‑1份、分散剂0.1‑1份、消泡剂0.1‑1份、润湿剂0.1‑1份、乙醇20‑30份、醋酸丁酯50‑100份，石墨烯的加入使涂料中的填料成分排列更加无序，分散性增大，可以充分填充在丙烯酸树脂、环氧树脂中，修复涂料的空隙缺陷，增强涂料致密程度，而且石墨烯能够有效降低涂层内部电荷转移，提高对腐蚀介质的屏蔽作用。

Description

一种石墨烯防腐涂料

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体涉及一种石墨烯防腐涂料。

背景技术

利用涂料防腐是金属防腐技术中最成熟、应用最广泛的方法之一。传统防腐涂料掺杂的金属离子容易渗出，涂料与金属发生原电池腐蚀效应，加速金属材料的腐蚀；填料中铅系和铬酸盐系重金属易产生重金属污染；挥发有机物(VOCs)含量高，影响人类身体健康，造成环境污染。因此，开发一种防腐性能强的防腐涂料成为亟须解决的问题。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25Tpa，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。CHEN等首次利用气相沉积法将石墨烯附着于铜表面，构建了石墨烯防腐涂层模型，证明了石墨烯可在防腐领域应用，但发现铜表面的石墨烯涂层存在不均一的问题，层与层之间的边界不完整；PRASAI等利用气相沉积技术直接将石墨烯与吡咯单体沉积在铜表面，制备了致密均匀的超薄负载层，解决了石墨烯涂层缝隙缺陷问题，防腐效果较好，但仍存在着涂层成本高、操作精度要求大等缺点。

中国专利CN 104177937 A公开了一种防腐涂料，以重量份数计，所述的防腐涂料的组成包括：有机溶剂20～55份，高氯化聚乙烯树脂5～50份，氯化石蜡1～20份，石油树脂2～8份，环氧树脂0～2份，助剂0～2份，颜料1～5份，填料2～50份。加入石油树脂后，由于石油树脂对溶剂油品具有良好的溶解性，用石油树脂加工的防腐涂料可加快涂膜干燥速度，提高漆膜的耐酸性、耐碱性、耐候性，增强耐冲击力和附着力，6.5min可表干，35min可实干，提高了施工速度，使防腐涂料的整体性能得到提高。相对于没有加入石油树脂的防腐涂料，在防腐涂料的性能上有了很大的变化，更有利于防腐涂料的施工。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯防腐涂料。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40-50份、环氧树脂10-30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5-15份、陶瓷树脂1-10份、三聚氰胺2-8份、聚苯胺5-12份、石墨烯20-25份、乙二醇丁醚4-10份、硫酸钡1-5份、滑石粉1-5份、重质碳酸钙1-5份、氯化石蜡2-6份、纳米二氧化钛5-10份、异噻唑啉酮衍生物0.1-1份、乳化剂0.1-1份、分散剂0.1-1份、消泡剂0.1-1份、润湿剂0.1-1份、乙醇20-30份、醋酸丁酯50-100份。

进一步地，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂42份、环氧树脂15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂5份、三聚氰胺6份、聚苯胺10份、石墨烯21份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙1份、氯化石蜡3份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、乳化剂0.4份、分散剂0.1份、消泡剂0.5份、润湿剂1份、乙醇25份、醋酸丁酯80份。

进一步地，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40份、环氧树脂20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂10份、三聚氰胺5份、聚苯胺10份、石墨烯22份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙2份、氯化石蜡5份、纳米二氧化钛8份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、乳化剂0.4份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、润湿剂1份、乙醇30份、醋酸丁酯70份。

进一步地，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、苄基二甲基酚聚氧乙烯醚、二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚、苯乙基萘酚聚氧乙烯醚中的任意一种。

进一步地，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:5-12混合而成。

进一步地，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种。

进一步地，所述润湿剂为丙二醇或甘油。

进一步地，上述石墨烯防腐涂料的制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下500-800r/min机械搅拌30-40min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨5-10min后加入，升温至40-50℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌10-20min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800-2000r/min高速剪切分散5-10min后分装即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种石墨烯防腐涂料，具有以下有益效果：

石墨烯的加入使涂料中的填料成分排列更加无序，分散性增大，可以充分填充在丙烯酸树脂、环氧树脂中，修复涂料的空隙缺陷，增强涂料致密程度，而且石墨烯能够有效降低涂层内部电荷转移，提高对腐蚀介质的屏蔽作用，防腐性能优异，而且石墨烯的导电性能够提高金属腐蚀电位，快速传导腐蚀过程中形成的电子，分离阴极和阳极反应，并在基体表面形成金属钝化层，减缓金属的腐蚀，加入陶瓷树脂后，可加快涂料涂膜干燥速度，提高涂膜的耐酸性、耐碱性、耐候性，增强耐冲击力和附着力，5-8min可表干，30min内可实干，加快了施工速度，使防腐涂料的整体性能得到提高，而且本发明涂料附着力好，防腐性能优，寿命长，抑菌防霉，适合大规模应用。

具体实施方式

实施例1：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂42份、环氧树脂15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂5份、三聚氰胺6份、聚苯胺10份、石墨烯21份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙1份、氯化石蜡3份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚乳化剂0.4份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:10混合而成的分散剂0.1份、高碳醇脂肪酸酯复合物消泡剂0.5份、丙二醇润湿剂1份、乙醇25份、醋酸丁酯80份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下600r/min机械搅拌35min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨8min后加入，升温至42℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌15min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散8min后分装即可。

实施例2：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40份、环氧树脂20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂10份、三聚氰胺5份、聚苯胺10份、石墨烯22份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙2份、氯化石蜡5份、纳米二氧化钛8份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、烷基酚聚氧乙烯醚乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:5混合而成的乳化剂0.4份、分散剂0.5份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚消泡剂0.2份、甘油润湿剂1份、乙醇30份、醋酸丁酯70份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下800r/min机械搅拌35min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨8min后加入，升温至42℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌16min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散7min后分装即可。

实施例3：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂45份、环氧树脂15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、陶瓷树脂1份、三聚氰胺4份、聚苯胺6份、石墨烯22份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡2份、滑石粉3份、重质碳酸钙2份、氯化石蜡5份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚乳化剂0.3份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:6混合而成的分散剂0.3份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂0.5份、甘油润湿剂0.2份、乙醇25份、醋酸丁酯60份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下800r/min机械搅拌32min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨8min后加入，升温至44℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌15min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散6min后分装即可。

实施例4：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂50份、环氧树脂16份、乙烯-醋酸乙烯共聚物7份、陶瓷树脂3份、三聚氰胺4份、聚苯胺10份、石墨烯24份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡2份、滑石粉3份、重质碳酸钙5份、氯化石蜡4份、纳米二氧化钛8份、异噻唑啉酮衍生物0.3份、二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚乳化剂0.2份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:12混合而成的分散剂0.5份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.6份、甘油润湿剂0.2份、乙醇25份、醋酸丁酯80份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下800r/min机械搅拌35min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨10min后加入，升温至42℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌10min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散8min后分装即可。

实施例5：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40份、环氧树脂10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5份、陶瓷树脂1份、三聚氰胺2份、聚苯胺5份、石墨烯20份、乙二醇丁醚4份、硫酸钡1份、滑石粉1份、重质碳酸钙1份、氯化石蜡2份、纳米二氧化钛5份、异噻唑啉酮衍生物0.1份、苯乙基萘酚聚氧乙烯醚乳化剂0.1份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:5混合而成的分散剂0.1份、聚氧丙烯甘油醚消泡剂0.1份、丙二醇润湿剂0.1份、乙醇20份、醋酸丁酯50份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下500r/min机械搅拌30min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨5min后加入，升温至40℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌10min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散5min后分装即可。

实施例6：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂50份、环氧树脂30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、陶瓷树脂10份、三聚氰胺8份、聚苯胺12份、石墨烯25份、乙二醇丁醚10份、硫酸钡5份、滑石粉5份、重质碳酸钙5份、氯化石蜡6份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物1份、苯乙基萘酚聚氧乙烯醚乳化剂1份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:12混合而成的分散剂1份、乳化硅油消泡剂1份、丙二醇润湿剂1份、乙醇30份、醋酸丁酯100份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下800r/min机械搅拌40min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨10min后加入，升温至50℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌20min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，2000r/min高速剪切分散10min后分装即可。

实施例7：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40份、环氧树脂30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5份、陶瓷树脂10份、三聚氰胺2份、聚苯胺12份、石墨烯20份、乙二醇丁醚10份、硫酸钡1份、滑石粉5份、重质碳酸钙1份、氯化石蜡6份、纳米二氧化钛5份、异噻唑啉酮衍生物1份、壬基酚聚氧乙烯醚乳化剂0.1份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:12混合而成的分散剂0.1份、聚氧丙烯甘油醚消泡剂1份、甘油润湿剂0.1份、乙醇30份、醋酸丁酯50份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下800r/min机械搅拌30min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨10min后加入，升温至40℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌20min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800r/min高速剪切分散10min后分装即可。

实施例8：

一种石墨烯防腐涂料，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂50份、环氧树脂10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、陶瓷树脂1份、三聚氰胺8份、聚苯胺5份、石墨烯25份、乙二醇丁醚4份、硫酸钡5份、滑石粉1份、重质碳酸钙5份、氯化石蜡2份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物0.1份、苄基二甲基酚聚氧乙烯醚乳化剂1份、乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:5混合而成的分散剂1份、聚氧丙烯甘油醚消泡剂0.1份、甘油润湿剂1份、乙醇20份、醋酸丁酯100份。

其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下500r/min机械搅拌40min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨5min后加入，升温至50℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌10min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，2000r/min高速剪切分散5min后分装即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种石墨烯防腐涂料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40-50份、环氧树脂10-30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5-15份、陶瓷树脂1-10份、三聚氰胺2-8份、聚苯胺5-12份、石墨烯20-25份、乙二醇丁醚4-10份、硫酸钡1-5份、滑石粉1-5份、重质碳酸钙1-5份、氯化石蜡2-6份、纳米二氧化钛5-10份、异噻唑啉酮衍生物0.1-1份、乳化剂0.1-1份、分散剂0.1-1份、消泡剂0.1-1份、润湿剂0.1-1份、乙醇20-30份、醋酸丁酯50-100份。

2.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂42份、环氧树脂15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂5份、三聚氰胺6份、聚苯胺10份、石墨烯21份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙1份、氯化石蜡3份、纳米二氧化钛10份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、乳化剂0.4份、分散剂0.1份、消泡剂0.5份、润湿剂1份、乙醇25份、醋酸丁酯80份。

3.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：

丙烯酸树脂40份、环氧树脂20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、陶瓷树脂10份、三聚氰胺5份、聚苯胺10份、石墨烯22份、乙二醇丁醚5份、硫酸钡3份、滑石粉2份、重质碳酸钙2份、氯化石蜡5份、纳米二氧化钛8份、异噻唑啉酮衍生物0.2份、乳化剂0.4份、分散剂0.5份、消泡剂0.2份、润湿剂1份、乙醇30份、醋酸丁酯70份。

4.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚、苄基二甲基酚聚氧乙烯醚、二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚、苯乙基萘酚聚氧乙烯醚中的任意一种。

5.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、聚乙二醇按质量比1:5-12混合而成。

6.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种。

7.如权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述润湿剂为丙二醇或甘油。

8.如权利要求1-7中任一项所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，其制备方法如下：

将丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、陶瓷树脂、三聚氰胺加入到乙醇、醋酸丁酯组成的混合溶液中，室温下500-800r/min机械搅拌30-40min待用，将硫酸钡、滑石粉、重质碳酸钙、纳米二氧化钛混合球磨5-10min后加入，升温至40-50℃，再将聚苯胺加入，继续搅拌10-20min后转移至高速剪切分散剂中，再将石墨烯、乙二醇丁醚、氯化石蜡、异噻唑啉酮衍生物、乳化剂、分散剂、消泡剂、润湿剂加入，1800-2000r/min高速剪切分散5-10min后分装即可。