CN109971323A - 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 - Google Patents
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109971323A CN109971323A CN201910159624.0A CN201910159624A CN109971323A CN 109971323 A CN109971323 A CN 109971323A CN 201910159624 A CN201910159624 A CN 201910159624A CN 109971323 A CN109971323 A CN 109971323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- agent
- parts
- quantum dot
- graphene oxide
- carbon quantum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 45
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 12
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 5
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 5
- WGIWBXUNRXCYRA-UHFFFAOYSA-H trizinc;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O WGIWBXUNRXCYRA-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 229940068475 zinc citrate Drugs 0.000 claims description 5
- 235000006076 zinc citrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011746 zinc citrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N acetoacetic acid Chemical group CC(=O)CC(O)=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 10
- 238000001723 curing Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013006 addition curing Methods 0.000 abstract 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M acetoacetate Chemical compound CC(=O)CC([O-])=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- BDCLDNALSPBWPQ-UHFFFAOYSA-N 3-oxohexanoic acid Chemical class CCCC(=O)CC(O)=O BDCLDNALSPBWPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C08K2003/3045—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提供一种氧化石墨烯‑碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法，属于涂料技术领域，其原料包括氧化石墨烯‑碳量子点纳米复合物、水性醇酸树脂、钛白粉、硫酸钡、分散剂、消泡剂、增稠剂、助剂和固化剂，其制备方法包括氧化石墨烯‑碳量子点纳米复合物制备、氧化石墨烯‑碳量子点浆料制备、预制涂料制备以及加入固化剂混合获得该防腐涂料。本发明提供的防腐涂料防腐性能好，力学强度高，环保性强，提高的制备方法，工艺简单，容易操作。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法。
背景技术
金属材料作为一种性能优异的结构材料，在现代工业中占据重要地位。而普遍存在的金属腐蚀情况对国民经济造成了巨大损失，这迫切要求研究者开发出有效的防护手段以缓解金属的腐蚀情况。石墨烯以其独特的结构性能在金属材料防腐领域的应用中具有巨大的潜力。近年来，基于石墨烯的防腐应用研究主要集中在纯石墨烯防腐涂层以及石墨烯复合防腐涂层。纯石墨烯防腐涂层存在对石墨烯品质要求高、抗氧化腐蚀效能时间短、对设备要求高、难以大规模制备等缺点，在实际应用中有很多局限性。与纯石墨烯防腐涂料相比，石墨烯复合防腐涂料能够兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、成膜性，可协同提高涂料的综合性能。另外，石墨烯复合防腐涂料的制备方法和涂覆工艺等都可建立在传统涂料生产的工艺基础上，在工业化合成和产业化应用中表现出很好的可控性和施工性。因此，石墨烯复合防腐涂料成为新型防腐蚀涂层材料研究的重点。醇酸树脂因其原料廉价易得、干燥速率快、硬度、耐候性等性能优良，是一种合适的防腐涂料。
目前，石墨烯复合防腐涂料的研究还主要以溶剂型复合材料为主，并已有企业实现了产业化。但是，随着人们环保意识的不断提高，世界各国对防腐涂料的发展提出越来越多的要求，溶剂型防腐涂料含有大量的有毒重金属和挥发性有机物质(VOC)，其发展受到越来越多的限制。水性涂料因低污染、易净化、无刺激等特点，成为涂料行业大力发展的的方向，石墨烯复合防腐涂料的力学强度和性能仍有待提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法，防腐性能好，力学强度高，环保性强，制备工艺简单。
本发明提供了如下的技术方案：
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，原料包括氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物、水性醇酸树脂、钛白粉、硫酸钡、分散剂、消泡剂、增稠剂、助剂和固化剂，各原料的质量份数分别为：氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2-15份、水性醇酸树脂20-30份、钛白粉5-20份、硫酸钡6-30份、分散剂1-1.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.5份、助剂3-10份以及固化剂5-30份。
优选的，所述分散剂为具有与水性醇酸树脂溶液相容的自由伸展链的高分子聚合物溶液。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选的，所述增稠剂为聚丙烯酸类增稠剂。
优选的，所述助剂为防沉剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、催干剂中的至少一种，所述防沉剂为聚酰胺蜡、气相碳量子点中的一种，所述流平剂为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种，所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐中的一种，所述附着力促进剂为乙酰乙酸类促进剂，所述催干剂为钴催干剂、锰催干剂中的一种。
优选的，所述固化剂为脂肪族多元胺类固化剂。
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取1-5质量份的柠檬酸锌、1-5质量份的尿素溶于水中，然后加入1-5质量份的氧化石墨烯水溶液中，在160-220℃条件下水热反应5-12h，离心取上层清液，使用滤膜滤去杂质及未反应物，将滤液冷冻干燥得到氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物；
S2、将氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2-15份、分散剂1-1.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.5份及第一助剂混合，得到氧化石墨烯-碳量子点浆料；
S3、将S1中的氧化石墨烯-碳量子点浆料、水性醇酸树脂20-30份、钛白粉5-20份、硫酸钡6-30份与第二助剂混合得到预制涂料；
S4、将预制涂料与固化剂5-30份混合，得到氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料；
所述S2和所述S3中第一助剂与第二助剂的质量份数之和为3-10份。
优选的，所述S1中的氧化石墨烯由Hummers法制得，其粒径为8-20nm，层数＜10层。
优选的，所述S2中的第一助剂为润湿剂、流平剂和防沉剂。
优选的，所述S3中的第二助剂为附着力促进剂和催干剂。
本发明的有益效果是：
(1)碳量子点和氧化石墨烯表面的羟基、羧基和环氧基团通过氢键、脱水缩合作用结合，使石墨烯片层之间结合更加紧密，从而提高其机械强度，进一步的，氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物使水性醇酸树脂涂料具有良好的力学强度。
(2)碳量子点与氧化石墨烯的复合促进了氧化石墨烯在水性醇酸树脂中的分散，有利于提高涂料的均一性和稳定性。
(3)氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物的加入，大幅提升了水性醇酸树脂涂料的防腐性能，减慢了腐蚀速率，延长了抗腐蚀时间。
(4)本发明以水性醇酸树脂为原料，不需使用大量的有机溶剂，环保性强。
具体实施方式
实施例1
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，包括以下质量份数的原料：氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2份、水性醇酸树脂25份、钛白粉5份、硫酸钡6份、乙二醇分散剂1.5份、有机硅消泡剂0.2份、聚丙烯酸钠0.1份、助剂5份、脂肪族多元胺固化剂30份、去离子水25份。其中助剂为防沉剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂和催干剂。
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取5质量份的柠檬酸锌、5质量份的尿素溶于水中，然后加入5质量份的氧化石墨烯水溶液中，在220℃条件下水热反应5h，离心取上层清液，使用滤膜滤去杂质及未反应物，将滤液冷冻干燥得到氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物，其中氧化石墨烯由Hummers法制得，其粒径为8nm，层数＜10层；
S2、将氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2份、分散剂1.5份、有机硅消泡剂0.2份、增稠剂0.1份、烷基硫酸盐润湿剂0.5份、丙烯酸流平剂0.5份、聚酰胺蜡防沉剂0.5份和去离子水20份混合，得到氧化石墨烯-碳量子点浆料；
S3、将S1中的氧化石墨烯-碳量子点浆料、水性醇酸树脂25份、钛白粉5份、硫酸钡6份、乙酰乙酸附着力促进剂1份和钴催干剂0.5份混合，用砂磨机研磨得到预制涂料；
S4、将预制涂料与固化剂30份混合，使用搅拌机在600rpm转速下搅拌得到氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料。
实施例2
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，包括以下质量份数的原料：氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物5份、水性醇酸树脂20份、钛白粉10份、硫酸钡20份、乙二醇分散剂1份、有机硅消泡剂0.5份、聚丙烯酸钠0.5份、助剂3-10份、脂肪族多元胺固化剂5份、去离子水33份。其中助剂为防沉剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂和催干剂。
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取1质量份的柠檬酸锌、1质量份的尿素溶于水中，然后加入1质量份的氧化石墨烯水溶液中，在160℃条件下水热反应12h，离心取上层清液，使用滤膜滤去杂质及未反应物，将滤液冷冻干燥得到氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物，其中氧化石墨烯由Hummers法制得，其粒径为8nm，层数＜10层；
S2、将氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物5份、分散剂1份、有机硅消泡剂0.5份、增稠剂0.5份、烷基硫酸盐润湿剂1份、丙烯酸流平剂1份、聚酰胺蜡防沉剂1份和去离子水20份混合，得到氧化石墨烯-碳量子点浆料；
S3、将S1中的氧化石墨烯-碳量子点浆料、水性醇酸树脂20份、钛白粉10份、硫酸钡20份、乙酰乙酸附着力促进剂1份和钴催干剂1份混合，用砂磨机研磨得到预制涂料；
S4、将预制涂料与固化剂5份混合，使用搅拌机在500rpm转速下搅拌得到氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料。
实施例3
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，包括以下质量份数的原料：氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物15份、水性醇酸树脂20份、钛白粉10份、硫酸钡10份、乙二醇分散剂1.5份、有机硅消泡剂0.5份、聚丙烯酸钠0.5份、助剂10份、脂肪族多元胺固化剂5份、去离子水28份。其中助剂为防沉剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂和催干剂。
氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取3质量份的柠檬酸锌、3质量份的尿素溶于水中，然后加入3质量份的氧化石墨烯水溶液中，在200℃条件下水热反应8h，离心取上层清液，使用滤膜滤去杂质及未反应物，将滤液冷冻干燥得到氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物，其中氧化石墨烯由Hummers法制得，其粒径为10nm，层数＜10层；
S2、将氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物15份、分散剂1.5份、有机硅消泡剂0.5份、增稠剂0.5份、烷基硫酸盐润湿剂2份、丙烯酸流平剂2份、聚酰胺蜡防沉剂3.5份和去离子水20份混合，得到氧化石墨烯-碳量子点浆料；
S3、将S1中的氧化石墨烯-碳量子点浆料、水性醇酸树脂20份、钛白粉10份、硫酸钡10份、乙酰乙酸附着力促进剂1份和钴催干剂1.5份混合，用砂磨机研磨得到预制涂料；
S4、将预制涂料与固化剂5-30份混合，使用搅拌机在800rpm转速下搅拌得到氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料。
对实施例1-3获得防腐涂料进行性能测试，结果如下表1。
表1实施例1-3防腐涂料的性能测试表
由表1可知，实施例1-3所制备的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，耐水性、耐酸性、耐碱性、抗冲击性等各项性能均明显优于国家标准。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，原料包括氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物、水性醇酸树脂、钛白粉、硫酸钡、分散剂、消泡剂、增稠剂、助剂和固化剂，各原料的质量份数分别为：氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2-15份、水性醇酸树脂20-30份、钛白粉5-20份、硫酸钡6-30份、分散剂1-1.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.5份、助剂3-10份以及固化剂5-30份。
2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为具有与水性醇酸树脂溶液相容的自由伸展链的高分子聚合物溶液。
3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酸类增稠剂。
5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，所述助剂为防沉剂、流平剂、润湿剂、附着力促进剂、催干剂中的至少一种，所述防沉剂为聚酰胺蜡、气相碳量子点中的一种，所述流平剂为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种，所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐中的一种，所述附着力促进剂为乙酰乙酸类促进剂，所述催干剂为钴催干剂、锰催干剂中的一种。
6.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为脂肪族多元胺类固化剂。
7.氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取1-5质量份的柠檬酸锌、1-5质量份的尿素溶于水中，然后加入1-5质量份的氧化石墨烯水溶液中，在160-220℃条件下水热反应5-12h，离心取上层清液，使用滤膜滤去杂质及未反应物，将滤液冷冻干燥得到氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物；
S2、将氧化石墨烯-碳量子点纳米复合物2-15份、分散剂1-1.5份、消泡剂0.2-0.5份、增稠剂0.1-0.5份及第一助剂混合，得到氧化石墨烯-碳量子点浆料；
S3、将S1中的氧化石墨烯-碳量子点浆料、水性醇酸树脂20-30份、钛白粉5-20份、硫酸钡6-30份与第二助剂混合得到预制涂料；
S4、将预制涂料与固化剂5-30份混合，得到氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料；
所述S2和所述S3中第一助剂与第二助剂的质量份数之和为3-10份。
8.根据权利要求7所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述S1中的氧化石墨烯由Hummers法制得，其粒径为8-20nm，层数＜10层。
9.根据权利要求7所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述S2中的第一助剂为润湿剂、流平剂和防沉剂。
10.根据权利要求7所述的氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述S3中的第二助剂为附着力促进剂和催干剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910159624.0A CN109971323A (zh) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910159624.0A CN109971323A (zh) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109971323A true CN109971323A (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=67077768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910159624.0A Pending CN109971323A (zh) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109971323A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110330815A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-15 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用 |
| CN112480782A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 安徽理工大学 | 一种石墨烯/碳量子点复合粉体改性水性涂料的制备方法 |
| CN113527932A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-10-22 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 |
| CN113652140A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-16 | 肇庆中特能科技投资有限公司 | 一种环氧重防腐涂料及其应用 |
| CN115029039A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-09 | 安徽理工大学 | 一种改性防腐涂料及制备方法 |
| CN115466552A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-12-13 | 广州新水平量子科技研究有限公司 | 一种碳量子点复合粉体改性水性涂料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105131792A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 高碑店市安普特种防火材料制造有限公司 | 膨胀型纳米石墨片多功能防火涂料 |
| CN105647527A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-08 | 南京工业大学 | 一种黄色荧光碳量子点的制备方法 |
| CN105670474A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-06-15 | 青岛瑞利特新材料科技有限公司 | 一种石墨烯水性工业涂料及其制备方法 |
| CN105713519A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-29 | 山东农业大学 | 二维氧化石墨烯杂化零维无机纳米粒子改性水性木器涂料的方法 |
| CN109320983A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-12 | 宁夏交通建设股份有限公司 | 氧化石墨烯复合碳量子点改性沥青及其制备方法 |
-
2019
- 2019-03-04 CN CN201910159624.0A patent/CN109971323A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105131792A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 高碑店市安普特种防火材料制造有限公司 | 膨胀型纳米石墨片多功能防火涂料 |
| CN105647527A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-08 | 南京工业大学 | 一种黄色荧光碳量子点的制备方法 |
| CN105713519A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-29 | 山东农业大学 | 二维氧化石墨烯杂化零维无机纳米粒子改性水性木器涂料的方法 |
| CN105670474A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-06-15 | 青岛瑞利特新材料科技有限公司 | 一种石墨烯水性工业涂料及其制备方法 |
| CN109320983A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-12 | 宁夏交通建设股份有限公司 | 氧化石墨烯复合碳量子点改性沥青及其制备方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110330815A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-15 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用 |
| CN110330815B (zh) * | 2019-08-12 | 2021-04-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用 |
| CN112480782A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 安徽理工大学 | 一种石墨烯/碳量子点复合粉体改性水性涂料的制备方法 |
| CN113527932A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-10-22 | 江苏冠军科技集团股份有限公司 | 一种离子液体-钙钛矿-碳材料掺杂水性环保防腐涂料及其制备方法与应用 |
| CN113652140A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-16 | 肇庆中特能科技投资有限公司 | 一种环氧重防腐涂料及其应用 |
| CN115466552A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-12-13 | 广州新水平量子科技研究有限公司 | 一种碳量子点复合粉体改性水性涂料及其制备方法 |
| CN115466552B (zh) * | 2022-05-09 | 2023-11-17 | 广州新水平量子科技研究有限公司 | 一种碳量子点复合粉体改性水性涂料及其制备方法 |
| CN115029039A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-09 | 安徽理工大学 | 一种改性防腐涂料及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109971323A (zh) | 氧化石墨烯-碳量子点复合物改性防腐涂料及制备方法 | |
| CN108997916B (zh) | 一种金属基材长效防腐中涂漆及其制备方法 | |
| CN102108245B (zh) | 水性聚酯改性环氧聚氨酯防腐涂料及其制备方法 | |
| CN103242739B (zh) | 一种钢结构防护油漆 | |
| CN109294407B (zh) | 一种水性防腐涂料及其制备方法 | |
| CN103254701A (zh) | 一种新型防腐、防紫外、防菌及耐磨涂料及其制备方法 | |
| CN102796439B (zh) | 一种无溶剂型纳米改性环氧耐候型防腐涂料及其制备方法 | |
| CN107987698B (zh) | 一种含改性氧化石墨烯的水性防腐涂料及其制备方法 | |
| CN108250900B (zh) | 一种水性环氧石墨烯低锌防锈底漆 | |
| CN109306226B (zh) | 一种金属基材长效防腐底漆及其制备方法 | |
| CN109517516B (zh) | 一种铈化膨润土改性水性聚氨酯涂料及其制备方法 | |
| CN108531006A (zh) | 石墨烯增强的水性防腐底漆及其制备方法 | |
| CN111363450A (zh) | 一种改性环氧防腐涂料及其制备方法和应用 | |
| CN101575477A (zh) | 一种高固体分的地坪涂料及其制备方法和应用 | |
| CN109913099A (zh) | 一种水性单组份环氧漆及其制备方法 | |
| CN108531038A (zh) | 一种耐海水石墨烯改性防腐涂料及其制备方法 | |
| CN111849306A (zh) | 环氧类重防腐涂料组合物、环氧类重防腐涂料及其制备方法和应用 | |
| CN107964097A (zh) | 还原氧化石墨烯、四氧化三铁和聚苯胺的三元纳米复合材料制备方法及应用 | |
| CN109337568A (zh) | 一种金属基材长效防腐面漆及其制备方法 | |
| CN108929616A (zh) | 一种金属基材石墨烯改性长效防腐漆及其制备方法 | |
| CN107828313B (zh) | 一种含改性氧化石墨烯的环氧树脂涂料及其制备方法 | |
| CN107760205B (zh) | 一种基于聚吡咯/石墨烯复合材料的水性碳钢表面处理剂 | |
| CN112961571A (zh) | 一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌防腐涂料及其制备方法 | |
| CN104004448A (zh) | 一种用于汽车底漆的单组分阴极电泳涂料 | |
| CN110607112A (zh) | 一种水性环氧重防腐涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190705 |