CN109852220A

CN109852220A - 一种水性石墨烯防腐涂料及制备方法

Info

Publication number: CN109852220A
Application number: CN201910013671.4A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Xuzhou Yi Shang Decoration Engineering Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Yi Shang Decoration Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明公开了一种在涂料内添加水性石墨烯以及多种活性金属粉末，在建筑表面形成屏蔽网，提高建筑耐腐蚀性的涂料。其特征在于包括水性聚氨酯、环氧树脂、氧化石墨烯、三聚氰胺焦磷酸盐、钛白粉、锌铝铜混合粉末、多孔型材料、端羟基聚硅氧烷、助剂、三聚磷酸铝、去离子水、固化剂、消泡剂和金属纤维，采取组分为（重量份）：水性聚氨酯30‑40、环氧树脂15‑25、氧化石墨烯5‑8、三聚氰胺焦磷酸盐14‑16、钛白粉6‑7、锌铝铜混合粉末3‑5、多孔型材料1‑2、端羟基聚硅氧烷2‑4、助剂0.4‑0.45、三聚磷酸铝0.5‑0.65、去离子水70‑80、固化剂0.4‑0.6、消泡剂0.3‑0.5、金属纤维1‑2。

Description

一种水性石墨烯防腐涂料及制备方法

技术领域

本发明一种水性石墨烯防腐涂料及制备方法，涉及一种应用于沿海建筑表面的防腐耐蚀的水性石墨烯防腐涂料，属于建筑工程领域，特别涉及一种在涂料内添加水性石墨烯以及多种活性金属粉末，在建筑表面形成屏蔽网，提高建筑耐腐蚀性的涂料。

背景技术

目前，随着我国建筑工程的推进，对于高层建筑的表面防腐性能的要求越来越高，尤其是沿海地区或者潮湿地域的建筑外墙，对建筑的表面处理要求较高，且常有因为腐蚀防护措施不到位，耐久性设计不完善等原因，导致建筑物表面剥离，内部钢筋结构锈蚀等，目前对建筑物的防腐主要采用如下几种方式：提高浇筑混凝土的耐蚀性、表面涂层防护、阴极保护等方法，其中采用混凝土通过粉煤灰掺入提高混凝土性能，降低氯化物的渗透性能，其仅仅只能提高混凝土的抗蚀性，对于钢筋结构或者钢架结构的建筑效果较差，因此针对钢架结构往往会在表面涂刷耐蚀性涂层，通过采用涂层或阴极保护方式提高其耐蚀性，涂层主要是在表面涂刷涂料，对表面进行改性，增加其表面性能，提高耐蚀性，但涂层在使用过程中，性能指标较低，使用寿命一般，耐磨性较差，内部结构对电化学腐蚀没有较为完整的屏蔽层，现有的一些环氧涂层能够隔断外界腐蚀介质的侵入，但在涂层不完整的情况下，局部锈蚀发展常常比无涂层快，因此需要在施工过程中考虑涂层的完整性，且需要确保剥离脱落。

公开号CN106395806B公开一种水性石墨烯膨胀型防火涂料，该防火涂料的组分及含量：水性成膜基体80份，氧化石墨烯0.2-0.8份，三聚氰胺焦磷酸盐150-180份，钛白粉10-15份，多孔型材料10-20份，助剂1份-2份，水200-250份，本发明还提供了该水性石墨烯膨胀型防火涂料的制备方法；该发明中形成的涂料其耐磨性差，其涂覆在桥梁表面结合性较差，使用寿命但，依靠单一的石墨烯形成的结构不能够对电化学腐蚀进行很好的屏蔽。

公开号CN107266999A公开了一种水性石墨烯防腐涂料及其制备方法，其特征在于，由以下组份组成：聚合物水性树脂、润湿分散剂、消泡剂、PH调节剂、石墨烯填料浆、颜料浆、流平剂、增稠剂、去离子水、固化剂、附着力促进剂，该涂料仅仅依靠单一的石墨烯结构进行防腐，但在对氯化物的渗透屏蔽性较差，且涂刷够，耐磨性较低，容易冲刷脱落，影响防腐。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种水性石墨烯防腐涂料及制备方法提供了一种在涂料内添加水性石墨烯以及多种活性金属粉末，在建筑表面形成屏蔽网，提高建筑耐腐蚀性的涂料。

本发明一种水性石墨烯防腐涂料包括水性聚氨酯、环氧树脂、氧化石墨烯、三聚氰胺焦磷酸盐、钛白粉、锌铝铜混合粉末、多孔型材料、端羟基聚硅氧烷、助剂、三聚磷酸铝、去离子水、固化剂、消泡剂和金属纤维；

采取组分为（重量份）：

水性聚氨酯30-40、环氧树脂15-25、氧化石墨烯5-8、三聚氰胺焦磷酸盐14-16、钛白粉6-7、锌铝铜混合粉末3-5、多孔型材料1-2、端羟基聚硅氧烷2-4、助剂0.4-0.45、三聚磷酸铝0.5-0.65、去离子水70-80、固化剂0.4-0.6、消泡剂0.3-0.5、金属纤维1-2

所述消泡剂为有机硅类消泡剂或矿物油类消泡剂中的一种；

所述助剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯质量比为 1:1的混合物；

所述固化剂为芳香族固化剂；

所述钛白粉为金红石粉和锐钛型粉1:1.5混合；

所述锌铝铜混合粉末采用铝合金型号为ADC12、纯锌粉进行混合，混合比例为1:0.6-0.7；

本发明一种水性石墨烯防腐涂料制备方法包括如下步骤：

1）将5-8份的氧化石墨烯、14-16份三聚氰胺焦磷酸盐和0.5-0.65份三聚磷酸铝进行混合，加水50-80份，超声震动混合40-50分钟，超声波频率为30000-38000赫兹，在加入端羟基聚硅氧烷2-4继续混合15-20分钟；

2）然后在真空环境下，采用微波辐射步骤1中的混合物，进行接枝聚合反应，得到接枝氧化石墨烯溶液；

3）将6-7份钛白粉、1-2份多孔型材料、锌铝铜混合粉末3-5份和步骤2中的接枝氧化石墨烯溶液进行混合，加入70-80份去离子水稀释，放入滚筒内混合，滚筒内放置有金属球若干，金属球在滚筒内对钛白粉、多孔型材料和锌铝铜混合粉末进行滚动研磨，滚筒滚动10-15min后，加入金属纤维1-2份，继续滚动10-15min；

所述步骤3中前5-6min滚筒转速1500-1600转/分，后10-15min中滚筒转速2500-2600转/份，滚筒内温度为30-50℃；

所述金属球可以有金属砂替换；

4）加入水性聚氨酯30-40份、环氧树脂15-25份、固化剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.5份，在混合器内进行搅拌，得到水性石墨烯涂料；

加去离子水进行稀释得到最终的水性石墨烯涂料。

有益效果。

一、提高增强了涂料的防护性能；

二、利用石墨烯和金属粉末形成金属屏蔽层，对电化学腐蚀进行屏蔽；

三、有效抑制表面植物的生长；

四、搅拌均匀，各处性能均一；

五、增加耐磨性，提高涂层使用寿命；

具体实施方式：

本发明一种水性石墨烯防腐涂料采取组分为（重量份）：

水性聚氨酯35份、环氧树脂20份、氧化石墨烯6份、三聚氰胺焦磷酸盐15份、钛白粉6.5份、锌铝铜混合粉末3.5份、多孔型材料1.5份、端羟基聚硅氧烷3份、助剂0.43份、三聚磷酸铝0.6份、去离子水75份、固化剂0.5份、消泡剂0.4份以及金属纤维1.5份；

所述消泡剂为有机硅类消泡剂；

所述固化剂为芳香族固化剂；

所述钛白粉为金红石粉和锐钛型粉1:1.5混合；

所述锌铝铜混合粉末采用铝合金牌号为ADC12、锌粉进行混合，混合比例为1:0.65；

1）将6份的氧化石墨烯、15份三聚氰胺焦磷酸盐和0.6份三聚磷酸铝进行混合，加水65份，超声震动混合45分钟，超声波频率为35000赫兹，在加入端羟基聚硅氧烷3份继续混合18分钟；

3）将6.5份钛白粉、1.5份多孔型材料、锌铝铜混合粉末4份和步骤2中的接枝氧化石墨烯溶液进行混合，加入75份去离子水稀释，放入滚筒内混合，滚筒内放置有金属球若干，金属球在滚筒内对钛白粉、多孔型材料和锌铝铜混合粉末进行滚动研磨，滚筒滚动12min后，加入金属纤维1.5份，继续滚动12min；

所述步骤3中前5.5min滚筒转速1550转/分，后125min中滚筒转速2550转/份，滚筒内温度为40℃；

所述金属球可以有金属砂替换；

4）加入水性聚氨酯35份、环氧树脂20份、固化剂0.5份、消泡剂0.4份，在混合器内进行搅拌，得到水性石墨烯涂料；

加去离子水进行稀释得到最终的水性石墨烯涂料。

本发明利用利用石墨烯可层层叠加形成致密的隔绝层，抑制水对涂膜的浸润与渗透，并和锌铝铜合金粉末在表层内形成金属屏蔽层，减缓电化学腐蚀，提高附着力、耐磨性等物理性能；

对水性石墨烯涂料进行各项参数检查

整体性能满足国家标准，由于同类产品性能，能够提高桥梁的抗蚀耐腐性能。

Claims

1.一种水性石墨烯防腐涂料，其特征是：包括水性聚氨酯、环氧树脂、氧化石墨烯、三聚氰胺焦磷酸盐、钛白粉、锌铝铜混合粉末、多孔型材料、端羟基聚硅氧烷、助剂、三聚磷酸铝、去离子水、固化剂、消泡剂和金属纤维，采取组分为（重量份）：水性聚氨酯30-40、环氧树脂15-25、氧化石墨烯5-8、三聚氰胺焦磷酸盐14-16、钛白粉6-7、锌铝铜混合粉末3-5、多孔型材料1-2、端羟基聚硅氧烷2-4、助剂0.4-0.45、三聚磷酸铝0.5-0.65、去离子水70-80、固化剂0.4-0.6、消泡剂0.3-0.5、金属纤维1-2。

2.根据权利要求1所述的一种水性石墨烯防腐涂料，其特征在于利用石墨烯可层层叠加形成致密的隔绝层，抑制水对涂膜的浸润与渗透，并和锌铝铜合金粉末在表层内形成金属屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的一种水性石墨烯防腐涂料，其特征在于所述助剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯质量比为 1:1的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种水性石墨烯防腐涂料，其特征在于所述钛白粉为金红石粉和锐钛型粉1:1.5混合。

5.根据权利要求1所述的一种水性石墨烯防腐涂料，其特征在于所述锌铝铜混合粉末采用铝合金型号为ADC12、纯锌粉进行混合，混合比例为1:0.6-0.7。

6.一种水性石墨烯防腐涂料制备方法，其特征在于包括如下步骤：

4）加入水性聚氨酯30-40份、环氧树脂15-25份、固化剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.5份，在混合器内进行搅拌，得到水性石墨烯涂料。

7.根据权利要求4一种水性石墨烯防腐涂料制备方法，其特征在于所述步骤3中前5-6min滚筒转速1500-1600转/分，后10-15min中滚筒转速2500-2600转/份，滚筒内温度为30-50℃。

8.根据权利要求4所述的一种水性石墨烯防腐涂料制备方法，其特征在于所述金属球体替换为金属砂。