CN110724432A - 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110724432A
CN110724432A CN201810775169.2A CN201810775169A CN110724432A CN 110724432 A CN110724432 A CN 110724432A CN 201810775169 A CN201810775169 A CN 201810775169A CN 110724432 A CN110724432 A CN 110724432A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene
aqueous
component
zinc
slurry
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
Application number
CN201810775169.2A
Other languages
English (en)
Inventor
庞第驱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graphene-Land Legend Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Graphene-Land Legend Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graphene-Land Legend Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Graphene-Land Legend Technology Co Ltd
Priority to CN201810775169.2A priority Critical patent/CN110724432A/zh
Publication of CN110724432A publication Critical patent/CN110724432A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084Inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/10Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/103Anti-corrosive paints containing metal dust containing Al
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/10Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/106Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0812Aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0893Zinc

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)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明提供了一种石墨烯水性防腐涂料,所述石墨烯水性防腐涂料包括A组分和B组分,其中,以所述A组分的总重量为100%计,所述A组分包括如下重量百分含量的下述组分:水性环氧乳液10‑25%;硅溶胶10‑15%;PVA粘结剂1‑5%;水性石墨烯浆料5‑10%;水性超分散剂0.5‑1.5%;偶联剂0.5‑2.0%;防锈功能填料5‑20%;触变剂0.1‑1%;金属防锈颜料20‑40%;其他助剂0.5‑5%;去离子水余量;所述B组分包括水性环氧固化剂、醇醚溶剂和去离子水。

Description

一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能涂料技术领域,尤其涉及一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法。
背景技术
石墨烯是纳米碳材料中具有代表性的一种,是2004年发现的新型纳米碳材料。因具有超高强度、超高导热系数的特性,并能够在30-50℃之间自由调控温度,石墨烯被业界誉为“新材料之王”。因其特殊的纳米结构和优异的物理化学性能,在光学、电子学、磁学、生物医药学、催化剂、电池、超级电容和传感器等领域应用前景深远,被公认为21世纪的“革命性材料”。
关于物体散热与防腐问题,持续高温令散热器金属基材容易氧化老化,金属氧化老化过程也是金属锈蚀的过程之一,持续高温还会加速基材和涂层的耐久性和耐老化,不但失去散热功效,反而增加界面热阻。因此,具备防腐功能的散热涂料是高温散热涂料基本要求,而普通的散热涂料防腐效果不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法,旨在解决普通散热涂料防腐效果不够理想的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明一方面提供一种石墨烯水性防腐涂料,所述石墨烯水性防腐涂料包括A组分和B组分,其中,
以所述A组分的总重量为100%计,所述A组分包括如下重量百分含量的下述组分:
Figure BDA0001731201900000021
所述B组分包括水性环氧固化剂、醇醚溶剂和去离子水。
本发明另一方面提供一种石墨烯水性防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
按照本发明所述石墨烯水性防腐涂料的配方称取各组分;
将配方A组分去离子水一半量、水性超分散剂、硅溶胶、水性石墨烯浆料、部分其他助剂、部分触变剂混合,分散处理后加入防锈功能填料继续分散,得到第一分散浆料;将所述第一分散浆料采用纳米研磨机进行研磨处理,制得研磨浆料;
将配方A组分环氧乳液、其他助剂、剩余触变剂、去离子水分散处理后,加入金属防锈颜料继续分散处理至浆料成均匀流体状态,制得组分A;
将B组分的水性环氧固化剂、醇醚溶剂、去离子水,分散至浆料成均匀流体状态,制得组分B。
本发明提供的石墨烯水性防腐涂料,具有以下优点:
首先,石墨烯本身没有防腐特性,但石墨烯本征特性,如小分子高比表面积、片层结构、高导电、高导热、高机械强度可以对多种材料性能进行改性,从而达到高效防腐等功效。基于此,本发明选用水性石墨烯浆料作为涂料组分,水性石墨烯浆料中的石墨烯对金属防锈颜料复合改性。具体的,小分子片层结构的石墨烯厚度只有纳米级别,在涂料中呈层状网状分布,填补了大颗粒的金属防锈颜料颗粒的间隔空间,形成致密的物理隔绝层,使涂层表现出优异的屏蔽性能,同时纳米厚度的石墨烯具有很好的柔性,可以与环氧分子链有一定的柔性缠绕和卷曲,这种包裹缠绕对涂层具有增韧和补强作用,可明显提高涂层的致密性和耐水性,有效防止水、氧气等小分子腐蚀介质浸入到金属基体表面,有效降低涂层的鼓泡和腐蚀。同时,石墨烯具有高导电性能,在涂料中形成致密的连续致密的网状片层导电结构,与锌粉搭接形成导电通路从而活化涂料中的锌粉,使整个涂层与金属基材体系形成电化学回路,提高了涂层的阴极保护作用,从而提高漆膜的防腐性能。此外,石墨烯的高导热性,在需要高温防腐的领域能加强漆膜的导热特性,从而达到更好的防腐作用。
进一步的,在此基础上,PVA粘结剂、偶联剂、水性超分散剂协同作用,能进一步增加水性石墨烯浆料中石墨烯的分散、润湿,提高涂料的分散稳定性,从而加强漆膜的导防腐作用得以充分发挥。
其次,采用水性环氧乳液、硅溶胶及PVA粘结剂复配,二氧化硅溶液具有较大的比表面积,较强的吸附特性,带负电荷的羟基,以硅氧烷的方式聚集形成漆膜,在PVA粘结剂的作用下,与小分子的环氧乳液复配形成有机无机复合涂层,兼具了有机无机的功能特性,使金属钢材表面与漆膜间具有更好附着力,致密性,绝缘性,阻止和延缓了小分子的腐蚀介质渗透到金属表面,能增加漆膜附着力、柔韧性、机械强度、耐高温特性等综合性能。
本发明提供的石墨烯水性防腐涂料,A组分通过将各原材料依次混合分散和研磨后得到,涂料B组分通过将各原材料依次混合分散后得到,制备方法简单易控。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供了一种石墨烯水性防腐涂料,所述石墨烯水性防腐涂料包括A组分和B组分,其中,
以所述A组分的总重量为100%计,所述A组分包括如下重量百分含量的下述组分:
Figure BDA0001731201900000041
所述B组分包括水性环氧固化剂、醇醚溶剂和去离子水。
本发明实施例提供的石墨烯水性防腐涂料,具有以下优点:
首先,石墨烯本身没有防腐特性,但石墨烯本征特性,如小分子高比表面积、片层结构、高导电、高导热、高机械强度可以对多种材料性能进行改性,从而达到高效防腐等功效。基于此,本发明选用水性石墨烯浆料作为涂料组分,水性石墨烯浆料中的石墨烯对金属防锈颜料复合改性。具体的,小分子片层结构的石墨烯厚度只有纳米级别,在涂料中呈层状网状分布,填补了大颗粒的金属防锈颜料颗粒的间隔空间,形成致密的物理隔绝层,使涂层表现出优异的屏蔽性能,同时纳米厚度的石墨烯具有很好的柔性,可以与环氧分子链有一定的柔性缠绕和卷曲,这种包裹缠绕对涂层具有增韧和补强作用,可明显提高涂层的致密性和耐水性,有效防止水、氧气等小分子腐蚀介质浸入到金属基体表面,有效降低涂层的鼓泡和腐蚀。同时,石墨烯具有高导电性能,在涂料中形成致密的连续致密的网状片层导电结构,与锌粉搭接形成导电通路从而活化涂料中的锌粉,使整个涂层与金属基材体系形成电化学回路,提高了涂层的阴极保护作用,从而提高漆膜的防腐性能。此外,石墨烯的高导热性,在需要高温防腐的领域能加强漆膜的导热特性,从而达到更好的防腐作用。
进一步的,在此基础上,PVA粘结剂、偶联剂、水性超分散剂协同作用,能进一步增加水性石墨烯浆料中石墨烯的分散、润湿,提高涂料的分散稳定性,从而加强漆膜的导防腐作用得以充分发挥。
其次,采用水性环氧乳液、硅溶胶及PVA粘结剂复配,二氧化硅溶液具有较大的比表面积,较强的吸附特性,带负电荷的羟基,以硅氧烷的方式聚集形成漆膜,在PVA粘结剂的作用下,与小分子的环氧乳液复配形成有机无机复合涂层,兼具了有机无机的功能特性,使金属钢材表面与漆膜间具有更好附着力,致密性,绝缘性,阻止和延缓了小分子的腐蚀介质渗透到金属表面,能增加漆膜附着力、柔韧性、机械强度、耐高温特性等综合性能。
具体的,所述A组分用于固化成膜。其中,
所述水性环氧乳液水性环氧为线性或支链的低分子聚合物,在其主链上存在有环氧基、羟基等反应基团和烷基、芳烃、醚键等功能基团,因而具有优异的性能,如附着力、力学性能、电性能、化学性能,但缺点是耐候性差,耐光性能不好。优选的,本发明实施例所述水性环氧乳液选自双酚A水性环氧树脂乳液、双酚F型水性环氧树脂乳液中的至少一种。优选的水性环氧乳液为线性主链的双酚A、双酚F环氧树脂乳液,与无机硅溶胶搭配,更能发挥两种组分的有机无机的本征特性,使金属钢材表面与漆膜间具有更好附着力,致密性,绝缘性,更有效地阻止和延缓小分子的腐蚀介质渗透到金属表面。本发明实施例所述水性环氧乳液的重量百分含量为10~25%,具体可为10%、15%、20%、25%。
所述硅溶胶为胶体二氧化硅溶液。所述二氧化硅溶液具有较大的比表面积,较强的吸附特性,带负电荷的羟基,以硅氧烷的方式聚集形成漆膜,与小分子的环氧乳液复配形成有机无机复合涂层,使金属钢材表面与漆膜间具有更好附着力,致密性,绝缘性,阻止和延缓了小分子的腐蚀介质渗透到金属表面,从而提高防腐性能。本发明实施例所述硅溶胶的重量百分含量为10~15%,具体可为10%、12%、14%、15%。
本发明实施例中,所述PVA粘结剂为水溶性聚乙烯醇树脂粘结剂。,所述PVA粘结剂与水性环氧乳液复配,提高漆膜附着力、柔韧性、机械强度、耐高温特性等综合性能。另一方面,PVA粘结剂还具有乳化剂和分散剂的作用,在所制得的分散浆液中PVA长链对水性石墨烯浆料中的石墨烯、所述防锈功能填料有很好的表面处理作用,使得水性石墨烯浆料中的石墨烯、所述防锈功能填料均匀分散在浆液中,可以防止水性石墨烯浆料中的石墨烯、所述防锈功能填料的团聚,提高水性石墨烯浆料中的石墨烯、所述防锈功能填料在涂料中的稳定性。本发明实施例所述PVA粘结剂的重量百分含量为1~5%,具体可为1%、2%、3%、4%、5%。
本发明实施例中,通过PVA粘结剂、偶联剂、水性超分散剂对石墨烯边角修复层间润湿(石墨烯边角具有较好的活性官能团,所述PVA粘结剂、偶联剂、水性超分散剂对存在的官能团能够与石墨烯的边角官能团反应,使石墨烯失去反应活性,提高石墨烯的分散性,进而提高其在涂料中的稳定性),从而保证石墨烯性能的发挥。在此基础上,所述水性石墨烯浆料中的石墨烯与防锈功能颜料、金属防锈颜料固体颗粒混合复配,通过物理屏蔽,合理改性电性能、机械性能。进一步的,涂料中的水性环氧乳液、硅溶胶对防锈功能填料、金属防锈颜料表面进行包覆处理,从而达到最理想的防腐效果。
优选的,所述水性石墨烯浆料为石墨烯的质量百分含量为8-12%的水性分散浆料。在此含量范围内,石墨烯浆料达到充分分散状态的亚纳米状态石墨烯浆料,达到最佳的防腐蚀作用。当石墨烯的质量百分含量过高时,石墨烯回叠(团聚)严重。这是实验得出的结论,经过对不同含量及粒度的石墨烯浆料的对比分析,石墨烯体系含量为0.5-1.5%,石墨烯浆料达到充分分散状态的亚纳米状态石墨烯浆料,达到最佳的防腐蚀作用,对多个浆料得粒度进行测试,8-12%可以达到这个粒度范围,过高的含量的石墨烯回叠(团聚)严重,过低不易进行配方设计)。具体优选的,所述水性石墨烯浆料为石墨烯的质量百分含量为10%的水性分散浆料。本发明实施例所述水性石墨烯浆料的重量百分含量为5-10%,具体可为5%、8%、10%。
本发明实施例中,所述水性超分散剂是一种特殊的表面活性剂。优选的,所述水性超分散剂选自聚醚类水性超级分散剂、聚丙烯酸类水性超级分散剂、聚烯烃类水性超级分散剂中的至少一种。优选的所述水性超分散剂是分子中具有多个锚固基团和溶剂化链的嵌段共聚物,锚定基团一头包覆防锈功能颜料、金属防锈颜料粒子,另一头的嵌段共聚物与水性环氧乳液树脂缠绕吸附,有利于提高涂料的贮存稳定性。所述水性超分散剂能包覆于所述石墨烯的表面,协同对石墨烯进行表面改性,具体的,所述水性超分散剂能协同对石墨烯粒子片层间具有电活性和缓冲能力的大π键结合,降低所述纳米碳材料的表面能,降低其硬团聚,提高涂料的润滑性与稳定性。同时,通过与石墨烯通过π-π相互作用结合,使石墨烯在水性超分散剂作用下可高效分散在水中,进一步提高其稳定性。本发明实施例所述水性超分散剂的重量百分含量为0.5~1.5%,具体可为0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%。
本发明实施例中,所述偶联剂的活性官能团可改善石墨烯能的表面性能,增加了石墨烯能的浸润特性和亲水性,一些优选的偶联剂还具有修饰改性作用,从而使石墨烯能够较好的分散在涂料树脂体系里。优选的,所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、聚硅氧烷偶联剂、络酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。本发明实施例所述偶联剂的重量百分含量为0.5~2%,具体可为0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%、2.0%。
本发明实施例中,所述防锈功能填料选自磷酸锌、三聚磷酸铝、超细磷铁粉、超细磷锌白、超细铁钛粉、磷酸锌铁、氧化铁红、磷钼酸锌、偏硼酸钡、磷酸钙、硼酸锌、锌铬黄、磷钼酸锌、亚磷酸锌、磷硅酸锌、铁酸锌、云母氧化铁、钙交换二氧化硅中的至少一种。本发明实施例所述防锈功能填料的重量百分含量为5~20%,具体可为5%、10%、15%、20%。
优选的,所述触变剂选自水性有机改性膨润土触变剂、气相二氧化硅触变剂、聚酰胺蜡乳液、聚乙烯蜡乳液中的至少一种。
本发明实施例中,所述水性防腐散热涂料添加了20-40%的金属防锈颜料,用于提高膜层的防锈效果。重量百分含量为20-40%的金属防锈颜料是搭配纳米碳材料后阴极保护性能必须的用量。优选的,所述金属防锈颜料选自500-1000目的球状锌粉、500-1000目的鳞片状锌粉、500-1000目的鳞片锌铝合金粉、500-1000目的片状铝粉中的至少一种。
所述其他助剂包括但不限于表面活性剂、润湿剂、PH值调节剂、流变助剂、成膜助剂、防腐防霉剂、高沸点醇醚溶剂中的一种或多种组合。更优选的,所述其他助剂选用成膜助剂、PH值调节剂、防腐防霉剂、润湿剂。
本发明实施例中,所述A组分的细度为10-30μm,涂四杯粘度值为35-80s,pH值8.0-9.0。细度10-30um,适合于底漆基础特性,过大颗粒影响漆膜的致密性附着力平整度等,没有必要把漆料研磨至更低的细度,对漆料漆膜性能没有帮助。在水性漆把pH调至弱碱性(pH值8.0-9.0),对于锌粉等金属颜料在碱性作用下不易发生化学反应,降低产气涨罐现象,且石墨烯浆料在酸性下对钢铁有腐蚀性,此外碱性作用对细菌生长也有一定的抑制作用,实验证明把PH调至8.0-9.0对漆料稳定性、漆膜闪锈点蚀的抑制有帮助。由于漆料中有高密度的填料如金属颜料等存在,容易沉淀,把粘度调至35-85s涂四杯粘度可有效降低漆料的沉淀,达到漆料长期贮存。
所述组分B中,优选的,所述水性环氧固化剂选自聚酰胺类水性环氧固化剂、酚醛胺类水性环氧固化剂、脂肪胺类水性环氧固化剂中的至少一种。优选的所述水性环氧固化剂是三类典型的改性胺类环氧固化剂,具有很好的亲水性,可以很好的与环氧乳液混合并充分交联固化,其交联漆膜特性可与溶剂型环氧漆膜媲美。
由于水性树脂与高浓度的固化剂反应固化可能过于激烈,影响使用时间和涂膜性能,本发明实施例中添加有醇醚溶剂。所述醇醚溶剂用于稀释所述水性环氧固化剂。同时,所述醇醚溶剂含有丰富的醚键和羟基,醚键亲油,羟基亲水,是很好的极性溶剂,这对于激活固化剂的特性有很好的活化作用。此外,所述醇醚溶剂能够阻止水性环氧固化剂水解。优选的,所述醇醚溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚中的至少一种。
本发明实施例中,所述水性环氧固化剂、醇醚溶剂和去离子水的重量比优选为5:2:3。
本发明实施例所述石墨烯水性防腐涂料可以通过下述方法制备获得。
本发明实施例另一方面提供一种石墨烯水性防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
S01.按照本发明所述石墨烯水性防腐涂料的配方称取各组分.
所述石墨烯水性防腐涂料的配方以及优选情况如上文所述,为了节约篇幅,此处不再赘述。
S02.将配方A组分去离子水一半量、水性超分散剂、硅溶胶、水性石墨烯浆料、部分其他助剂、部分触变剂混合,分散处理后加入防锈功能填料继续分散,得到第一分散浆料;将所述第一分散浆料采用纳米研磨机进行研磨处理,制得研磨浆料。
优选的,在分散缸中加入配方A组分去离子水一半量、水性超分散剂、偶联剂、硅溶胶、水性石墨烯浆料、部分其他助剂,部分触变剂,高速分散15-20分钟;加入防锈功能填料、高速分散15-30分钟;然后将分散浆料连接并导入纳米研磨机,高速研磨30分钟,制得研磨浆料,测试研磨浆料细度至低于25um。本发明实施例中,所述中速分散的速度为600-800r/min,所述高速分散的速度为1000-1500r/min;高速研磨的研磨速度为1500-2500r/min。
S03.将配方A组分环氧乳液、其他助剂、剩余触变剂、去离子水分散处理后,加入金属防锈颜料继续分散处理至浆料成均匀流体状态,制得组分A。
将研磨浆料导出至调漆缸,中速分散,加入剩余的水性环氧乳液,其他助剂、剩余触变剂、去离子水,中速分散10-15分钟;然后加入金属防锈颜料,中速分散15-30分钟至漆料呈均匀流体状态,调节并取样检测产品达到预定的细度、粘度、pH值,制得组分A。本发明实施例中,所述中速分散的速度为600-800r/min,所述高速分散的速度为1000-1500r/min。
S04.将B组分的水性环氧固化剂、醇醚溶剂、去离子水,分散至浆料成均匀流体状态,制得组分B。
在分散缸中加入组分B的水性环氧固化剂、醇醚溶剂、去离子水,高速分散15分钟至浆料成均匀流体状态,制得组分B。本发明实施例中,所述高速分散的速度为1000-1500r/min。
本发明实施例提供的石墨烯水性防腐涂料,A组分通过将各原材料依次混合分散和研磨后得到,涂料B组分通过将各原材料依次混合分散后得到,制备方法简单易控。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种石墨烯水性防腐涂料,其配方组分如表1实施例1所示。
所述石墨烯水性防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
按照表1实施例1所述石墨烯水性防腐涂料的配方,在分散缸中加入配方中去离子水一半量,5份硅溶胶,1份PVA粘结剂,1份水性超分散剂,1份偶联剂,其他助剂的一部分,10份水性石墨烯浆料,高速搅拌15分钟,然后加入15份防锈功能填料,触变剂的一部分,高速分散15分钟,将分散浆料连接并导入纳米研磨机,高速研磨30分钟,测试研磨浆料细度至低于25um,制得研磨浆料。
将研磨浆料导出至调漆缸,加入水性环氧乳液,剩余的其他助剂,剩下的触变剂,部分去离子水,中速分散15分钟;然后添加入金属防锈颜料,中速分散20-30分钟,至浆料成均匀流体状态,取样检测并调节产品达到预定的细度、粘度、PH值,制得组分A。
在另一分散缸中加入组分B的50份水性环氧固化剂,20份醇醚溶剂,30份去离子水,高速分散15分钟至浆料成均匀流体状态,制得组分B。
实施例2
一种石墨烯水性防腐涂料,其配方组分如表1实施例2所示。
所述石墨烯水性防腐涂料的制备方法,参照实施例1。
实施例3
一种石墨烯水性防腐涂料,其配方组分如表1实施例3所示。
所述石墨烯水性防腐涂料的制备方法,参照实施例1。
表1
Figure BDA0001731201900000121
将实施例1、实施例2、实施例3的石墨烯水性防腐涂料进行性能测试,按照HG/T4759-2014水性环氧树脂防腐涂料标准进行测试的测试结果如表2、3所示。
表2
Figure BDA0001731201900000122
Figure BDA0001731201900000131
表3
Figure BDA0001731201900000132
由上表可见,本发明实施例提供的石墨烯水性防腐涂料,具有较好的散热性能,产品性能满足标准HG/T4759-2014《水性环氧防腐涂料》、满足标准HG/T3668-2009《富锌底漆》、满足标准JG/T224-2007《建筑用钢结构防腐涂料》,完全满足HJ2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述水性防腐涂料包括A组分和B组分,其中,
以所述A组分的总重量为100%计,所述A组分包括如下重量百分含量的下述组分:
Figure FDA0001731201890000011
所述B组分包括水性环氧固化剂、醇醚溶剂和去离子水。
2.如权利要求1所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述水性石墨烯浆料为石墨烯的质量百分含量为8-12%的水性分散浆料。
3.如权利要求1所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述水性超分散剂选自聚醚类水性超级分散剂、聚丙烯酸类水性超级分散剂、聚烯烃类水性超级分散剂中的至少一种;和/或
所述硅溶胶为胶体二氧化硅溶液。
4.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述水性环氧乳液选自双酚A水性环氧树脂乳液、双酚F型水性环氧树脂乳液中的至少一种。
5.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述所述防锈功能填料选自磷酸锌、三聚磷酸铝、超细磷铁粉、超细磷锌白、超细铁钛粉、磷酸锌铁、氧化铁红、磷钼酸锌、偏硼酸钡、磷酸钙、硼酸锌、锌铬黄、磷钼酸锌、亚磷酸锌、磷硅酸锌、铁酸锌、云母氧化铁、钙交换二氧化硅中的至少一种。
6.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述偶联剂选自钛酸酯偶联剂、聚硅氧烷偶联剂、络酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。
7.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述金属防锈颜料选自500-1000目的球状锌粉、500-1000目的鳞片状锌粉、500-1000目的鳞片锌铝合金粉、500-1000目的片状铝粉中的至少一种。
8.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述触变剂选自水性有机改性膨润土触变剂、气相二氧化硅触变剂、聚酰胺蜡乳液、聚乙烯蜡乳液中的至少一种。
9.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯水性防腐涂料,其特征在于,所述水性环氧固化剂选自聚酰胺类水性环氧固化剂、酚醛胺类水性环氧固化剂、脂肪胺类水性环氧固化剂中的至少一种;和/或
所述醇醚溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚中的至少一种。
10.一种石墨烯水性防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求1-9任一项所述石墨烯水性防腐涂料的配方称取各组分;
将配方A组分去离子水一半量、水性超分散剂、硅溶胶、水性石墨烯浆料、部分其他助剂、部分触变剂混合,分散处理后加入防锈功能填料继续分散,得到第一分散浆料;将所述第一分散浆料采用纳米研磨机进行研磨处理,制得研磨浆料;
将配方A组分环氧乳液、其他助剂、剩余触变剂、去离子水分散处理后,加入金属防锈颜料继续分散处理至浆料成均匀流体状态,制得组分A;
将B组分的水性环氧固化剂、醇醚溶剂、去离子水,分散至浆料成均匀流体状态,制得组分B。
CN201810775169.2A 2018-07-16 2018-07-16 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法 Pending CN110724432A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810775169.2A CN110724432A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810775169.2A CN110724432A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110724432A true CN110724432A (zh) 2020-01-24

Family

ID=69216834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810775169.2A Pending CN110724432A (zh) 2018-07-16 2018-07-16 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110724432A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111218237A (zh) * 2020-03-24 2020-06-02 东莞市智元电池新材料有限公司 一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法
CN111662618A (zh) * 2020-05-08 2020-09-15 江苏兰陵高分子材料有限公司 浅色高固体份环氧云铁中间漆及其制备方法
CN111826071A (zh) * 2020-08-19 2020-10-27 陕西邦希化工有限公司 一种石墨烯防腐涂料及其制备方法
CN111978816A (zh) * 2020-08-10 2020-11-24 中海油常州涂料化工研究院有限公司 一种石墨烯低锌三组分环保型防腐涂料及其制备方法
CN112592642A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 石墨烯科技有限公司 一种石墨烯底漆及其制备方法
CN112724777A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 江苏鑫能材料科技有限公司 冷喷锌防腐体系用双组分环氧树脂封闭底漆及其施工方法
CN112831244A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 包钢钢业(合肥)有限公司 一种彩涂漆及应用彩涂漆的彩涂板制备方法
CN113145420A (zh) * 2021-03-16 2021-07-23 东莞金坤新材料股份有限公司 一种涂设防腐散热石墨烯涂料的涂覆方法
CN113637385A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 铁美(大连)新材料科技有限公司 一种水性高固含双组份环氧漆及其制备方法
CN116023842A (zh) * 2022-12-06 2023-04-28 山东高速交通科技有限公司 一种水性快干环氧中间漆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419564A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 常州纳美生物科技有限公司 纳米氧化石墨烯改性双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419564A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 常州纳美生物科技有限公司 纳米氧化石墨烯改性双组分水性环氧防腐涂料及其制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111218237A (zh) * 2020-03-24 2020-06-02 东莞市智元电池新材料有限公司 一种石墨烯水性导电胶浆及其制备方法
CN111662618A (zh) * 2020-05-08 2020-09-15 江苏兰陵高分子材料有限公司 浅色高固体份环氧云铁中间漆及其制备方法
CN111662618B (zh) * 2020-05-08 2021-11-19 江苏兰陵高分子材料有限公司 浅色高固体份环氧云铁中间漆及其制备方法
CN111978816A (zh) * 2020-08-10 2020-11-24 中海油常州涂料化工研究院有限公司 一种石墨烯低锌三组分环保型防腐涂料及其制备方法
CN111826071A (zh) * 2020-08-19 2020-10-27 陕西邦希化工有限公司 一种石墨烯防腐涂料及其制备方法
CN112592642A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 石墨烯科技有限公司 一种石墨烯底漆及其制备方法
CN112724777A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 江苏鑫能材料科技有限公司 冷喷锌防腐体系用双组分环氧树脂封闭底漆及其施工方法
CN112831244A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 包钢钢业(合肥)有限公司 一种彩涂漆及应用彩涂漆的彩涂板制备方法
CN113145420A (zh) * 2021-03-16 2021-07-23 东莞金坤新材料股份有限公司 一种涂设防腐散热石墨烯涂料的涂覆方法
CN113637385A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 铁美(大连)新材料科技有限公司 一种水性高固含双组份环氧漆及其制备方法
CN116023842A (zh) * 2022-12-06 2023-04-28 山东高速交通科技有限公司 一种水性快干环氧中间漆
CN116023842B (zh) * 2022-12-06 2024-06-25 山东高速交通科技有限公司 一种水性快干环氧中间漆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110724432A (zh) 一种石墨烯水性防腐涂料及其制备方法
CN110616014A (zh) 水性防腐散热涂料及其制备方法
CN110003774B (zh) 一种基于碳纳米复合材料的水性防腐涂料及其制备方法
US9683109B2 (en) Self healing anti corrosive coatings and a process for the preparation thereof
CN109181490B (zh) 一种水性环氧防腐涂料及其制备方法
WO2009093318A1 (ja) 耐食性塗膜を有する部材、その製造方法、およびそれを製造するための塗料組成物
JPWO2007013626A1 (ja) 表面調整剤及び表面調整方法
CN110437703A (zh) 石墨烯/环氧锌粉重防腐涂料及其制备方法
CN103333607A (zh) 一种耐腐蚀高温绝缘涂料
CN110734694A (zh) 一种基于纳米碳材料的水性降温散热涂料及其制备方法
CN115044279B (zh) 二维聚多巴胺增强水性环氧复合防腐涂料及其制法与应用
CN115627092B (zh) 一种水性涂料及其制备方法
CN113292902A (zh) 改性氧化石墨烯防腐涂料及其制备方法
WO2022267396A1 (zh) 一种石墨烯型水性环氧富锌涂料及其制备方法
Atta et al. Salt-controlled self-healing nanogel composite embedded with epoxy as environmentally friendly organic coating
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
CN115232538A (zh) 一种耐高温低介损变压器内壁导热绝缘水性防腐涂料及其制备方法
CN114621654A (zh) 一种水性环氧富锌底漆及其制备方法和应用
CN109054560A (zh) 一种电工钢用绝缘涂料
CN107793888A (zh) 一种耐腐蚀纳米MoS2‑RGO‑环氧复合涂层的制备方法
CN110791171A (zh) 一种复合纳米材料增强的溶剂型环氧底漆及其制备方法
CN112608647A (zh) 一种水性无机纳米耐高温陶瓷防腐涂料及其应用方法
CN114479616A (zh) 一种高韧性工程机械用水性环氧底漆及其制备方法
CN113930158B (zh) 改性环氧树脂及其制备方法、环氧树脂乳液、防腐涂料
CN114437610A (zh) 一种水性双组份环氧底面合一涂料及其制备方法

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: 20200124