CN109666370B - 一种含有石墨烯的导电防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导电防腐涂料,以质量分数计,包括15~25重量份的环氧树脂、3~10重量份的高导电石墨烯浆料、15~35重量份的溶剂以及助剂。本发明还提供了一种导电防腐涂料的制备方法。本发明采用了高导电石墨烯材料,结合其他组分,辅以特定的比例和配方,完全取代了金属或金属离子类填料,使得高导电石墨烯能在涂料中均匀分散,大幅度提高涂料的导电性能和涂料性能,还能实现石墨烯的层层叠加,发挥其屏蔽作用,更好的进行保护。本发明采用工艺简单的超声等物理复合法,使的石墨烯在涂料中均匀分布,不需要加入其它助剂,减少了杂质的引入,从而制备出高导电,高防腐的石墨烯导电防腐涂料,操作简单,安全环保。
Description
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域,涉及一种导电防腐涂料及其制备方法,尤其涉及一种含有石墨烯的导电防腐涂料及其制备方法。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,作为一种由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,它是目前进入应用领域中最薄的材料和最强韧的材料,断裂强度比钢材还要高200倍,还有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%;同时,石墨烯还具有优异的导电性,可以降低内阻,提高超级电容器的循环稳定性;另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,并且非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合用于多种学科和领域,也正是由于石墨烯具有上述诸多的优异物理化学性质,其在储能材料,环境工程,灵敏传感方面被广泛应用,被称为“黑金”或是“新材料之王”,而且潜在的应用前景广大,目前已成为全世界的关注焦点与研究热点,同时关于石墨烯等衍生物也从研究阶段走向了产业化,引起了各行各业的广泛参与。
导电涂料被广泛用于电力系统、炼油工业、航空航天及电力通讯设备等多个领域,其需求量有逐渐增大的趋势。由于金属腐蚀过程的吉布斯自由能△G<0,因此腐蚀是一个自发的过程。据统计,世界上的金属材料及其产品因为腐蚀而遭受着每年1/3的巨大损失,而每年世界上因为金属腐蚀造成的直接经济损失更是占GDP的4%左右。为此人们采用不同的方法来降低金属的腐蚀,其中含Pb、Cr、Zn等防锈颜料和防腐涂料被广泛用于防腐领域,但Pb、Cr、Zn等重金属离子污染环境严重,有的还具有致癌作用,随着绿色环保的提倡以及资源的紧缺,这些会逐渐减少使用,寻求一种安全、无毒、实用的防腐涂料已经成为防腐领域的新趋势。
近几年,含有石墨烯类材料的涂料产品已逐渐有相关报道,然而在实际应用中,石墨烯还存在着诸多的问题和制约因素,如石墨烯极易团聚,特别是作为一种柔性材料,在与导电防腐涂料中硬质材料,如锌粉、铬粉或铅粉混合时,更容易发生团聚情况,直接影响了石墨烯类材料在涂料中起到的效果。虽然有大量研究通过添加不同类型的分散剂或者改性的方式来提高石墨烯的分散效果,但存在步骤繁琐,并且还会额外引入其他杂质,对后续涂料的成膜性能或导电防腐造成负面影响。
因此,如何得到一种导电防腐涂料,能够进一步的提高导电防腐涂料的性能,同时安全环保,已成为诸多应用厂商和一线研发人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种导电防腐涂料及其制备方法,特别是一种含有高导电石墨烯的导电防腐涂料,本发明提供导电防腐涂料,石墨烯能够均匀分散,而且不用添加任何金属或金属离子填料,安全环保,同时涂料具有更好的导电性能和其他涂料性能。
本发明提供了一种导电防腐涂料,其特征在于,以质量分数计,包括:
环氧树脂 15~25 重量份;
高导电石墨烯浆料 3~10 重量份;
溶剂 15~35 重量份;
助剂。
优选的,所述高导电石墨烯的含碳量大于等于98%;
所述高导电石墨烯的导电率大于等于40000S/m。
优选的,所述高导电石墨烯浆料的质量浓度为1%~3%;
所述高导电石墨烯浆料中的溶剂包括二甲苯、丙二醇甲醚、碳酸丙烯酯、甲基异丁基甲酮和乙二醇乙醚中的一种或多种。
优选的,所述助剂包括分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂中的一种或多种;
所述分散剂的加入量为0.2~1.0重量份;
所述防锈剂的加入量为10~20重量份;
所述防沉剂的加入量为1~5重量份;
所述偶联剂的加入量为0.1~0.6重量份;
所述固化剂的加入量为2~15重量份;
所述促进剂的加入量为0.3~1.0重量份。
优选的,所述石墨烯包括氧化石墨烯、单层石墨烯、多层石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种;
所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂;
所述溶剂包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种;
所述分散剂包括碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种;
所述防沉剂包括防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡和纤维素醚中的一种或多种;
所述防锈剂包括油性防锈剂、气相防锈剂、凡士林类防锈剂和蜡膜类防锈剂中的一种或多种;
所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560和硅烷偶联剂KH-570中的一种或多种;
所述促进剂包括DMP-30;
所述固化剂包括聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺和聚醚二胺中的一种或多种。
本发明还提供了一种导电防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)将高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂经过混合后,再经过研磨,得到导电防腐涂料的甲组分;
将固化剂、促进剂和溶剂再次混合后,得到导电防腐涂料的乙组分;
所述助剂包括分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂中的一种或多种。
优选的,所述混合为搅拌混合;
所述混合的时间为20~120min;所述混合的转速为1000~3000r/min。
优选的,所述研磨为湿法研磨;所述研磨的时间为10~180min;所述研磨的转速为200~500r/s;
所述研磨后的粒度为25~55μm。
优选的,所述高导电石墨烯由以下方法制备后得到:
A)将石墨和小分子插层剂进行反应后,得到插层石墨;
B)将上述步骤得到的插层石墨经过高温膨胀后,得到膨胀石墨;
C)将上述步骤得到的膨胀石墨在剥离介质中进行剥离,得到石墨烯。
优选的,所述石墨与小分子插层剂的质量比为1:(1~5);
所述石墨与所述剥离介质的质量比为1:(50~300);
所述反应的时间为10~30小时;所述反应的温度为0~40℃;
所述高温膨胀的温度为500~1200℃;所述高温膨胀的时间为5~60秒;
所述剥离的方式包括超声剥离、砂磨剥离、球磨剥离和剪切剥离中的一种或多种。
本发明提供了一种导电防腐涂料,以质量分数计,包括15~25重量份的环氧树脂、3~10重量份的高导电石墨烯浆料、15~35重量份的溶剂以及助剂。本发明还提供了一种导电防腐涂料的制备方法。与现有技术相比,本发明针对石墨烯极易团聚,特别是用于涂料中,与导电防腐涂料中硬质材料,如锌粉、铬粉或铅粉混合时,更容易发生团聚情况,直接影响了石墨烯类材料在涂料中起到的效果,而添加不同类型的分散剂或者改性的方式来提高石墨烯的分散效果,但存在步骤繁琐,或额外引入其他杂质,对后续涂料的成膜性能或导电防腐造成负面影响的缺陷。
本发明创造性的采用了高导电石墨烯材料,结合其他组分,辅以特定的比例和配方,完全取代了金属或金属离子类填料,使得高导电石墨烯能在涂料中均匀分散,大幅度提高涂料的导电性能和涂料性能,还能实现石墨烯的层层叠加,发挥其屏蔽作用,更好的进行保护。本发明仅采用工艺简单的超声等物理复合法,使的高导电石墨烯浆料中的石墨烯在涂料中均匀分布,保证其优良性能的完美发挥,而且不需要加入其它助剂,减少了杂质的引入,从根本上解决了柔性石墨烯材料在涂料体系中混合不均匀的弊病,能够保证石墨烯的均匀分散,从而制备出高导电,高防腐的石墨烯导电防腐涂料,操作简单,成本低,安全环保。
实验结果表明,本发明制备的导电防腐涂料,导电性能好,耐盐雾时间长,硬度高,抗冲击性能达到100g.cm,硬度为3H,耐盐雾时间能达到2000小时,电阻率最低仅为20Ω.m。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的高导电石墨烯的原子力显微镜照片;
图2为本发明实施例1制备的高导电石墨烯通过原子力显微镜测得的厚度数据;
图3为本发明制备导电防腐涂料的工艺流程简图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用分析纯或导电涂料复合材料领域使用的常规纯度。
本发明所有原料,其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称,每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的,本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途,能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明提供了一种导电防腐涂料,其特征在于,以质量分数计,包括:
环氧树脂 15~25 重量份;
高导电石墨烯浆料 3~10 重量份;
溶剂 15~35 重量份;
助剂。
本发明对所述环氧树脂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的环氧树脂种类和型号即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述环氧树脂优选包括双酚A型环氧树脂,更具体优选为E-20双酚A型环氧树脂、E44双酚A型环氧树脂、E-51双酚A型环氧树脂或601双酚A型环氧树脂,更优选为E-20双酚A型环氧树脂。
本发明对所述环氧树脂的其他参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规环氧树脂的参数即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。本发明对所述环氧树脂的加入量为15~25重量份,更优选为17~23重量份,更优选为19~21重量份。
本发明对所述高导电石墨烯浆体中的石墨烯的定义没有特别限制,以本领域技术人员熟知的石墨烯的定义即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述石墨烯优选为广义的石墨烯,即石墨烯类材料,优选包括石墨烯、氧化石墨烯、单层石墨烯、多层石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种,更优选为石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或改性石墨烯,最优选为石墨烯。
本发明对所述高导电石墨烯浆料中高导电石墨烯的性能和结构没有特别限制,以本领域技术人员熟知的高导电石墨烯的性能和结构即可,本领域技术人员根据本发明下述制备方法进行制备,即可得到高导电石墨烯的性能和结构,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。
本发明为进一步提高水性导电涂料的性能,所述高导电石墨烯的含碳量优选大于等于98%,更优选大于等于98.5%,更优选大于等于99%。所述高导电石墨烯的导电率优选大于等于40000S/m,更优选大于等于45000S/m,更优选大于等于55000S/m,更优选大于等于60000S/m。本发明所述高导电石墨烯的电导率优选由四探针电导率测试法测得,所述碳含量优选由元素分析测得。
本发明对所述高导电石墨烯的结构没有特别限制,以本领域技术人员熟知的石墨烯的结构即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述高导电石墨烯呈薄片状,其厚度优选不大于100nm,更优选不大于50nm,尤其优选不大于30nm。本发明所述石墨烯厚度为通过原子力显微镜测得的随意选取20个片层的平均厚度。
本发明对所述高导电石墨烯浆料中的溶剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规用于石墨烯浆料中的溶剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述高导电石墨烯浆料中的溶剂优选包括二甲苯、丙二醇甲醚、碳酸丙烯酯、甲基异丁基甲酮和乙二醇乙醚中的一种或多种,更优选为二甲苯、丙二醇甲醚、碳酸丙烯酯、甲基异丁基甲酮或乙二醇乙醚。
本发明对所述高导电石墨烯浆料中的溶剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规溶剂的加入量即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述高导电石墨烯浆料的质量浓度优选为1%~3%,更优选为1.2%~2.8%,更优选为1.5%~2.5%,更优选为1.8%~2.2%。
本发明对所述高导电石墨烯浆料的其他参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规石墨烯浆料的参数即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。本发明对所述高导电石墨烯浆料的加入量为3~10重量份,更优选为4~9重量份,更优选为5~8重量份,更优选为6~7重量份。
本发明对所述溶剂没有特别限制,以本领域技术人员熟知的用于树脂防腐涂料的溶剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述溶剂优选包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种,更优选为水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚或醋酸丁酯。
本发明对所述溶剂的其他参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规溶剂的参数即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。本发明对所述溶剂的加入量为15~35重量份,更优选为20~30重量份,更优选为22~28重量份。
本发明在导电防腐涂料的助剂中进行了特别的选择,将其用于与高导电石墨烯进行组合,从而有效的提高了石墨烯在涂料中的分散性,而且完全取代了金属类填料,还能大大提高导电防腐涂料的性能。
本发明所述助剂优选包括分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂中的一种或多种,更优选为分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂。
本发明对所述分散剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规分散剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述分散剂的加入量优选为0.2~1.0重量份,更优选为0.3~0.9重量份,更优选为0.4~0.8重量份,更优选为0.5~0.7重量份。
本发明对所述分散剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用分散剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述分散剂优选包括碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种,更优选为碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇或聚乙烯醇。
本发明对所述防锈剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规防锈剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述防锈剂的加入量优选为10~20重量份,更优选为12~18重量份,更优选为14~16重量份。
本发明对所述防锈剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用防锈剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述防锈剂优选包括油性防锈剂、气相防锈剂、凡士林类防锈剂和蜡膜类防锈剂中的一种或多种,更优选为油性防锈剂、气相防锈剂、凡士林类防锈剂或蜡膜类防锈剂。
本发明对所述防沉剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规防沉剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述防沉剂的加入量优选为1~5重量份,更优选为2~4重量份,更优选为2.5~3.5重量份。
本发明对所述防沉剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用防沉剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述防沉剂优选包括防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡和纤维素醚中的一种或多种,更优选为防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡或纤维素醚。
本发明对所述偶联剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规偶联剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述偶联剂的加入量优选为0.1~0.6重量份,更优选为0.2~0.5重量份,更优选为0.3~0.4重量份。
本发明对所述偶联剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用偶联剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述偶联剂优选包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560和硅烷偶联剂KH-570中的一种或多种,更优选为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570。
本发明对所述固化剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规固化剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述固化剂的加入量优选为2~15重量份,更优选为5~12重量份,最优选为8~10重量份。
本发明对所述固化剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用固化剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述固化剂优选包括聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺和聚醚二胺中的一种或多种,更优选为聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺或聚醚二胺。
本发明对所述促进剂的加入量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料的常规促进剂的配比即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述促进剂的加入量优选为0.3~1.0重量份,更优选为0.4~0.9重量份,更优选为0.5~0.8重量份,更优选为0.6~0.7重量份。
本发明对所述促进剂的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的防腐涂料用促进剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述促进剂优选包括DMP-30。
本发明上述步骤提供了一种导电防腐涂料,通过成分的选择和优化配比,再结合多种助剂,更加匹配高导电石墨烯材料的应用,使得本发明提供的树脂导电防腐涂料有效的解决了常规石墨烯类材料难以保证均匀分散,易团聚的固有缺陷,同时完全取代了金属类填料的应用,更减少了消泡剂等诸多助剂的使用,大大降低了材料成分、工艺成本,还安全环保。
本发明还提供了一种导电防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)将高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂经过混合后,再经过研磨,得到导电防腐涂料的甲组分;
将固化剂、促进剂和溶剂再次混合后,得到导电防腐涂料的乙组分;
所述助剂包括分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂中的一种或多种。
本发明对上述制备过程中所需原料的选择和组成,以及相应的优选原则,与前述导电防腐涂料中所对应原料的选择和组成,以及相应的优选原则均可以进行对应,在此不再一一赘述。
本发明对所述助剂的种类没有特别限制,以本领域技术人员熟知的涂料用助剂即可,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述助剂优选包括涂料自身(甲组分)用助剂和涂料使用时(乙组分)用助剂,所述甲组分用助剂优选包括分散剂、防沉剂、防锈剂和偶联剂中的一种或多种,更优选为分散剂、防沉剂、防锈剂和偶联剂;所述乙组分用助剂优选包括固化剂和促进剂中的一种或多种,更优选为固化剂和促进剂。
本发明对所述高导电石墨烯的来源没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规来源即可,可以市售购买,也可以自行制备,本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明进一步提高导电防腐涂料的性能,提高高导电石墨烯在防腐涂料中的分散性,所述高导电石墨烯优选由以下方法进行制备:
A)将石墨和小分子插层剂进行反应后,得到插层石墨;
B)将上述步骤得到的插层石墨经过高温膨胀后,得到膨胀石墨;
C)将上述步骤得到的膨胀石墨在剥离介质中进行剥离,得到石墨烯。
本发明首先将石墨和小分子插层剂进行反应后,得到插层石墨。
本发明对所述石墨的选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的石墨材料即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述石墨优选包括石墨粉、鳞片石墨、人造石墨、可膨胀石墨和膨胀石墨中的一种或多种,更优选为石墨粉、鳞片石墨、人造石墨、可膨胀石墨或膨胀石墨。
本发明对所述石墨粉的粒度没有特别限制,以本领域技术人员熟知的石墨粉的粒径即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述石墨的粒度优选为50~10000目,更优选为100~5000目,更优选为500~3000目,最优选为1000~2000目。
本发明对所述石墨的碳含量没有特别限制,以本领域技术人员熟知的石墨粉的碳含量即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述石墨的碳含量优选大于等于70%,更优选大于等于80%,最优选为大于等于90%,具体可以为70%~95%,也可以为75%~90%,或者为78%~93%。
本发明对所述小分子插层剂的选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的小分子插层剂即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能,所述小分子插层剂优选为小分子高温可分解化合物,更优选包括硫酸、硝酸、尿素、碳酸氢钠、碳酸二氢钠、碳酸氢二钠、草酸、磷酸、高氯酸、高碘酸和三氟甲磺酸中的一种或多种,更优选为硫酸、硝酸、尿素、碳酸氢钠、碳酸二氢钠、碳酸氢二钠、草酸、磷酸、高氯酸、高碘酸或三氟甲磺酸。更优选为硫酸、硝酸、尿素、碳酸氢钠、碳酸二氢钠、碳酸氢二钠、草酸或磷酸。
本发明对所述小分子插层剂的用量没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能,所述石墨与小分子插层剂的质量比优选为1:(1~5),更优选为1:(1.5~4.5),更优选为1:(2~4),最优选为1:(2.5~3.5)。
本发明对所述反应的温度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能和液相分离法的优势,特别的将反应温度维持在室温,即所述反应的温度优选为0~40℃,更优选为5~35℃,更优选为10~30℃,更优选为15~25℃。
本发明对所述反应的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的液相分离法的常规插层反应时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述反应的时间优选为10~30h,更优选为12~28h,更优选为15~25h,更优选为17~24h,具体可以为10h、15h、20h或30h。
本发明采用小分子高温可分解插层剂对石墨进行插层,小分子高温可分解化合物能够实现小分子进入层间,减少石墨反应,保持石墨片层完整的结构;而且还避免了高温高压的反应条件,进一步下调了插层反应的温度,可以在更低温度和普通室温条件下等温和条件实现石墨的有效插层,得到石墨插层化合物,降低了制备过程的损耗和能耗,绿色环保。
本发明为提高制备方法的实用性,完整工艺路线,所述反应后优选还包括后处理步骤。本发明对所述后处理的具体步骤没有特别限制,以本领域技术人员熟知的后处理步骤即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述后处理优选包括水洗和分离,更具体优选为水洗至中性和离心分离。
本发明然后将上述步骤得到的插层石墨经过高温膨胀后,得到膨胀石墨。
本发明对所述高温膨胀的温度没有特别限制,以本领域技术人员熟知的此类膨胀的温度即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能和液相分离法的优势,所述高温膨胀的温度优选为500~1200℃,更优选为600~1100℃,更优选为700~1000℃,更优选为800~900℃。
本发明对所述高温膨胀的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的高温膨胀的时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述高温膨胀的时间优选为5~60秒,更优选为10~55秒,更优选为15~50秒,更优选为25~40秒,具体可以为5秒、10秒、30秒或60秒。
本发明最后将上述步骤得到的膨胀石墨在剥离介质中进行剥离,得到石墨烯。
本发明所述剥离介质也可以理解为分散相,即将膨胀处理后的膨胀石墨用分散剂进行稀释后进行剥离。
本发明对所述剥离介质的选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的剥离介质即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能,所述剥离介质优选包括水、尿素水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、乙醇水溶液、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基亚酰胺、氢氧化四丁基铵、十二烷基磺酸钠水溶液、十二烷基硫酸钠水溶液、吐温80、十六烷基三甲基溴化铵、壬基酚聚醚、P-123和Dev2043中的一种或多种,更优选为水、尿素水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、乙醇水溶液、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基亚酰胺、氢氧化四丁基铵、十二烷基磺酸钠水溶液、十二烷基硫酸钠水溶液、吐温80、十六烷基三甲基溴化铵、壬基酚聚醚、P-123或Dev2043,具体可以为尿素水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、乙醇水溶液、N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基亚酰胺,也可以为水或有机物的水溶液。
本发明对所述剥离介质的用量没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能,所述石墨与所述剥离介质的质量比优选为1:(50~300),更优选为1:(100~250),更优选为1:(150~200)。
本发明对所述剥离的温度没有特别限制,以本领域技术人员熟知的此类剥离的温度即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能和液相分离法的优势,所述剥离的温度优选为室温,即优选为0~40℃,更优选为5~35℃,更优选为10~30℃,更优选为15~25℃。
本发明对所述剥离的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的剥离的时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述剥离的时间优选为3~24小时,更优选为6~20小时,更优选10~16小时,具体可以为3小时、6小时、9小时、24小时。
本发明对所述剥离的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的此类剥离的方式即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为提高最终产品的性能,所述剥离的方式优选包括超声剥离、砂磨剥离、球磨剥离和剪切剥离中的一种或多种,更优选为超声剥离、砂磨剥离、球磨剥离或剪切剥离,最优选为球磨同时超声剥离。
本发明为提高制备方法的实用性,完整工艺路线,所述剥离后优选还包括后处理步骤。本发明对所述后处理的具体步骤没有特别限制,以本领域技术人员熟知的后处理步骤即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述后处理优选包括洗涤和/或干燥。
本发明对所述洗涤的具体步骤和条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的洗涤的具体步骤和条件即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述洗涤的方式优选为水洗。本发明所述洗涤的标准优选为洗至pH值为6~7.5,即洗涤后水的pH值优选为6~7.5,更优选为6.5~7。
本发明对所述干燥的具体步骤和条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的干燥的具体步骤和条件即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述干燥的方式优选为真空干燥。本发明所述干燥的温度优选为60~100℃,更优选为70~90℃,更优选为75~85℃。所述干燥的时间优选为6~24h,更优选为10~20h,更优选为12~18h。
本发明特别采用小分子插层-高温膨胀-超声球磨剥离的工艺路线组合,能在温和条件下快速、低成本地制备石墨烯。而且本发明制备的石墨烯具有完整的片层结构,没有进行表面修饰,保持二维片层的本征特点,
本发明创造性的对石墨烯原料进行选择,并进一步优选了特定步骤或参数的高导电石墨烯进行添加,再结合其他特定的助剂和各成分之间的比例组合,使得高导电石墨烯能够在涂料中均匀分散,从而得到了各方面性能优良的导电防腐涂料,表现出较高的导电性,而且还具有硬度高、附着力好、耐腐蚀性能好、无污染等其他特性,能够适应多方面的市场化需求。
本发明上述步骤得到了一种高导电石墨烯,本发明为拓宽高导电石墨烯的使用范围,完整和优化工艺流程,上述步骤得到的是高导电石墨烯粉体,在本发明中,上述步骤也可以洗涤过程中或过后,加入浆料用溶剂,得到高导电石墨烯浆料。
本发明将高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂经过混合后,再经过研磨,得到导电防腐涂料的甲组分;
将固化剂、促进剂和溶剂再次混合后,得到导电防腐涂料的乙组分。
本发明上述步骤中甲组份与乙组分是否一同制备并无特别限制,本领域技术人员基于常识可以知晓,乙组分可以在防腐涂料使用前进行操作。因此,树脂防腐涂料的制备中,也可不含有乙组分的步骤,同样也可以不含有树脂防腐涂料的乙组分。
本发明对所述高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂进行混合的次序没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合次序即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂进行混合,具体优选为,向高导电石墨烯浆料中依次加入环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂进行混合。
本发明对所述混合的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合方式即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述混合优选包括搅拌混合和/或超声混合。
本发明对所述混合的转速没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合的转数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述混合的转速优选为1000~3000r/min,更优选为1200~2800r/min,更优选为1500~2500r/min。
本发明对所述混合的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述混合的时间优选为20~120min,更优选为40~100min,更优选为60~80min。
本发明对所述研磨的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的研磨方式即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述研磨优选包括湿法研磨。
本发明对所述研磨的转速没有特别限制,以本领域技术人员熟知的研磨的转数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述研磨的转速优选为200~500r/s,更优选为250~450r/s,更优选为300~400r/s。
本发明对所述研磨的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的研磨时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述研磨的时间优选为10~180min,更优选为40~150min,更优选为70~110min。
本发明对所述研磨后的粒度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,并提高石墨烯的分散均匀性,所述研磨后的粒度优选为25~55μm,更优选为30~50μm,更优选为35~45μm。
本发明对所述再次混合的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合方式即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明所述再次混合优选包括搅拌混合。
本发明对所述再次混合的转速没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合的转数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整,本发明为进一步提高防腐涂料的均匀性和性能,所述再次混合的转速优选为500~1000r/min,更优选为600~900r/min,更优选为700~800r/min。
本发明对所述再次混合的时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的混合时间即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。
本发明在上述制备导电防腐涂料的过程中,进一步优选采用了研磨方式,得到了特定粒度的产品,混合更均匀,再优选通过控制加料的顺序和混合参数等条件,使石墨烯均匀分散在防腐涂料中,有效的解决石墨烯分散不均匀问题,更好地发挥其优良性能,而且不需要加入其它多余助剂,从而简化了生产流程、生产设备以及减少了生产消耗。本发明提供的上述导电防腐涂料工艺简单、条件温和、安全环保,更加适合工艺化大生产。
本发明上述步骤提供了一种导电防腐涂料及其制备方法。本发明采用了特定方法制备的高导电石墨烯材料,又对助剂中进行了特别的选择,辅以特定的比例和配方,将其用于与高导电石墨烯进行组合,从而有效的提高了石墨烯在涂料中的分散性,实现了石墨烯的层层叠加,发挥其屏蔽作用,更好的进行保护。而且完全取代了金属类填料,更减少了消泡剂等诸多助剂的使用,还能大幅度提高涂料的导电性能和涂料性能。
本发明仅采用工艺简单的超声或搅拌等物理复合法,进一步优选采用了研磨方式,得到了特定粒度的产品,混合更均匀,再优选通过控制加料的顺序和混合参数等条件,使石墨烯均匀分散在防腐涂料中,保证其优良性能的完美发挥,而且不需要加入其它助剂,减少了杂质的引入,从根本上解决了柔性石墨烯材料在涂料体系中混合不均匀的弊病,能够保证石墨烯的均匀分散,漆膜均匀,从而制备出高导电,高防腐、长久耐盐雾和强硬度的石墨烯导电防腐涂料,操作简单,成本低,安全环保。
实验结果表明,本发明制备的导电防腐涂料,导电性能好,耐盐雾时间长,硬度高,抗冲击性能达到100g.cm,硬度为3H,耐盐雾时间能达到2000小时,电阻率最低仅为20Ω.m。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种导电防腐涂料及其制备方法进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
高导电石墨烯
原材料为1000目天然石墨(青岛东凯石墨有限公司)。将10g石墨与50g碳酸二氢钠混合分散于100g水中,将混合液机械搅拌,室温下反应20小时,再加入400g水稀释,离心得到插层石墨。将插层石墨置于1000℃的马弗炉中,膨胀30s。5g膨胀后的石墨分散于5LN-甲基吡咯烷酮中,800W超声剥离8h,300rmp球磨2h,离心水洗干燥,得到高导电石墨烯。
对本发明实施例1制备的高导电石墨烯进行表征。
参见图1,图1为本发明实施例1制备的高导电石墨烯的原子力显微镜照片。
由图1的原子力显微镜照片显示,石墨烯片层具有平整的片层结构,平面尺寸在6μm左右,没有进行表面修饰,保持二维片层的本征特点,因而具有较好的导电性。
对本发明实施例1制备的高导电石墨烯进行厚度检测。
测试方法:石墨烯样品厚度由PARKNX-10原子力显微镜进行测试得到。
参见图2,图2为本发明实施例1制备的高导电石墨烯通过原子力显微镜测得的厚度数据曲线。
由图2中的数据分析可得,石墨烯厚度在3nm以下,层数在10层以内。
对本发明实施例制备的高导电石墨烯进行元素分析。
测试方法:石墨烯样品的元素分析由ELEMENTAR元素分析仪进行测试得到。
参见表1,表1为本发明实施例制备的高导电石墨烯的元素分析数据。
表1
实施例1 | |
C% | 99.414 |
H% | 0.45 |
O% | 0.136 |
N% | 0 |
S% | 0 |
由表1可知,本发明实施例1制备的高导电石墨烯的碳含量达到了99.414%。
对本发明实施例制备的高导电石墨烯,采用四探针电导率测试法,测量电导率。
测试方法:石墨烯样品的电导率通过将样品压制成直径为10mm的圆片,由苏州晶格四探针电导率测试仪进行测试得到。
本发明实施例1制备的高导电石墨烯的电导率达到了51000S/m。
实施例2
1、取实施例1制备的高导电石墨烯浆料5g,质量浓度为1%;
2、将改性的石墨烯导电防腐浆料依次加入19.3g环氧树脂E20,2.5g防沉剂3300、15.5g油性防锈剂、0.3g分散剂碳酸丙烯酯、0.3g硅烷偶联剂、9g溶剂(二甲苯正丁醇混合溶剂),在1000~3000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,分散1h。
3、将步骤2得到的混合物加入到三辊机中研磨至25~55μm,制得甲组份。
导电防腐涂料乙组份的配制方法为:
4、将二甲苯与正丁醇按重量比为7:3配制成15g混合溶剂。
5、将依次向步骤4中加入10g聚酰胺200固化剂与0.5gDMP-30促进剂,500~1000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,得到乙组分。
对本发明实施例2制备的含有高导电石墨烯的导电防腐涂料的漆膜进行检测。
具体检测标准参照国标中相应的标准。
参见表2,表2为本发明实施例制备的导电防腐涂料的漆膜性能数据。
表2
实施例3
1、取实施例1制备的高导电石墨烯浆料5g,质量浓度为3%;
2、将改性的石墨烯导电防腐浆料依次加入19.3g环氧树脂E20,2.5g防沉剂3300、15.5g油性防锈剂、0.3g分散剂碳酸丙烯酯、0.3g硅烷偶联剂、12g溶剂(二甲苯正丁醇混合溶剂),在1000~3000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,分散1h。
3、将步骤2得到的混合物加入到三辊机中研磨至25~55μm,制得甲组份。
导电防腐涂料乙组份的配制方法为:
4、将二甲苯与正丁醇按重量比为7:3配制成15g混合溶剂。
5、将依次向步骤4中加入10g聚酰胺200固化剂与0.5gDMP-30促进剂,500~1000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,得到乙组分。
对本发明实施例3制备的含有高导电石墨烯的导电防腐涂料的漆膜进行检测。
具体检测标准参照国标中相应的标准。
参见表2,表2为本发明实施例制备的导电防腐涂料的漆膜性能数据。
实施例4
1、取实施例1制备的高导电石墨烯浆料5g,质量浓度为1%;
2、将改性的石墨烯导电防腐浆料依次加入19.3g环氧树脂601,2.5g防沉剂3300、15.5g油性防锈剂、0.3g分散剂碳酸丙烯酯、0.3g硅烷偶联剂、9g溶剂(二甲苯正丁醇混合溶剂),在1000~3000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,分散1h。
3、将步骤2得到的混合物加入到三辊机中研磨至25~55μm,制得甲组份。
导电防腐涂料乙组份的配制方法为:
4、将二甲苯与正丁醇按重量比为7:3配制成15g混合溶剂。
5、将依次向步骤4中加入10g聚酰胺200固化剂与0.5gDMP-30促进剂,500~1000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,得到乙组分。
对本发明实施例4制备的含有高导电石墨烯的导电防腐涂料的漆膜进行检测。
具体检测标准参照国标中相应的标准。
参见表2,表2为本发明实施例制备的导电防腐涂料的漆膜性能数据。
实施例5
1、取实施例1制备的高导电石墨烯浆料5g,质量浓度为3%;
2、将改性的石墨烯导电防腐浆料依次加入19.3g环氧树脂601,2.5g防沉剂3300、15.5g油性防锈剂、0.5g分散剂碳酸丙烯酯、0.3g硅烷偶联剂、12g溶剂(二甲苯正丁醇混合溶剂),在1000~3000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,分散1h。
3、将步骤2得到的混合物加入到三辊机中研磨至25~55μm,制得甲组份。
导电防腐涂料乙组份的配制方法为:
4、将二甲苯与正丁醇按重量比为7:3配制成15g混合溶剂。
5、将依次向步骤4中加入10g聚酰胺200固化剂与0.5gDMP-30促进剂,500~1000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,得到乙组分。
对本发明实施例5制备的含有高导电石墨烯的导电防腐涂料的漆膜进行检测。
具体检测标准参照国标中相应的标准。
参见表2,表2为本发明实施例制备的导电防腐涂料的漆膜性能数据。
对比例1
1、加入普通石墨烯溶液5g,质量浓度为3%;
2、依次加入19.3g环氧树脂E20,防沉剂33002.5g、15.5g油性防锈剂、0.7g分散剂碳酸丙烯酯、0.5g硅烷偶联剂、12g溶剂等1000-3000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,分散1h,制得甲组份,
所述导电防腐涂料乙组份的配制方法为:
3、将二甲苯与正丁醇按重量比为7:3配制成15g混合溶剂,
4、依次向步骤3中加入固化剂10g聚酰胺200与0.5gDMP-30促进剂,500-1000r/min的转速下搅拌直至分散均匀,得到乙组分。
对本发明对比例1制备的含有高导电石墨烯的导电防腐涂料的漆膜进行检测。
具体检测标准参照国标中相应的标准。
参见表2,表2为本发明实施例制备的导电防腐涂料的漆膜性能数据。
以上对本发明提供的一种含有高导电石墨烯的导电防腐涂料及其制备方法进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (7)
1.一种导电防腐涂料,其特征在于,以质量分数计,包括:
环氧树脂 15~25 重量份;
高导电石墨烯浆料 3~10 重量份;
溶剂 15~35 重量份;
助剂;
所述高导电石墨烯由以下方法制备后得到:
A)将石墨和小分子插层剂进行反应后,得到插层石墨;
B)将上述步骤得到的插层石墨经过高温膨胀后,得到膨胀石墨;
C)将上述步骤得到的膨胀石墨在剥离介质中进行剥离,得到高导电石墨烯;
所述石墨与小分子插层剂的质量比为1:(1~5);
所述石墨与所述剥离介质的质量比为1:(50~300);
所述反应的时间为10~30小时;所述反应的温度为0~40℃;
所述高导电石墨烯的含碳量大于等于98%;
所述高导电石墨烯的导电率大于等于40000 S/m;
所述助剂包括分散剂、防沉剂、防锈剂、偶联剂、固化剂和促进剂;
所述分散剂的加入量为0.2~1.0重量份;
所述防锈剂的加入量为10~20重量份;
所述防沉剂的加入量为1~5重量份;
所述偶联剂的加入量为0.1~0.6重量份;
所述固化剂的加入量为2~15重量份;
所述促进剂的加入量为 0.3~1.0重量份。
2.根据权利要求1所述的导电防腐涂料,其特征在于,所述高导电石墨烯浆料的质量浓度为1%~3%;
所述高导电石墨烯浆料中的溶剂包括二甲苯、丙二醇甲醚、碳酸丙烯酯、甲基异丁基甲酮和乙二醇乙醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的导电防腐涂料,其特征在于,所述石墨烯包括氧化石墨烯、单层石墨烯、多层石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种;
所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂;
所述溶剂包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种;
所述分散剂包括碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种;
所述防沉剂包括防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡和纤维素醚中的一种或多种;
所述防锈剂包括油性防锈剂、气相防锈剂、凡士林类防锈剂和蜡膜类防锈剂中的一种或多种;
所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560和硅烷偶联剂KH-570中的一种或多种;
所述促进剂包括DMP-30;
所述固化剂包括聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺和聚醚二胺中的一种或多种。
4.一种如权利要求1~3任意一项所述的导电防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将高导电石墨烯浆料、环氧树脂、防沉剂、防锈剂、分散剂、偶联剂和溶剂经过混合后,再经过研磨,得到导电防腐涂料的甲组分;
将固化剂、促进剂和溶剂再次混合后,得到导电防腐涂料的乙组分。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合为搅拌混合;
所述混合的时间为20~120min;所述混合的转速为1000~3000r/min。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述研磨为湿法研磨;所述研磨的时间为10~180 min;所述研磨的转速为200~500 r/s;
所述研磨后的粒度为25~55μm 。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,
所述高温膨胀的温度为500~1200℃;所述高温膨胀的时间为5~60秒;
所述剥离的方式包括超声剥离、砂磨剥离、球磨剥离和剪切剥离中的一种或多种。
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