CN110922803A - 用于混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
用于混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物及其制备方法,由双组分材料组成,A组分:石墨烯材料、石墨烯分散剂、偶联剂I、导电填料I、吸附增强填料、增韧剂I、助剂I;B组分:固化剂、导电填料II、偶联剂II、增韧剂II和助剂II。树脂为水性环氧树脂,由E‑44、E‑51、E‑54、酚醛环氧乳化、分散或聚合而成;石墨烯材料为环状结构完整度较高的导电性石墨烯材料。固化剂为多官能团胺类化合物。导电填料为不含导电金属成分的惰性填料组成。本发明的涂料既具有较高的导电性、又具有较好的耐碱性、耐盐水浸泡性能,涂敷于钢筋表面后具有较好的弯曲性能、耐阴极剥离性能和较低的与混凝土的粘结力损失。
Description
技术领域:
本发明属于钢筋混凝土防腐蚀技术领域,涉及一种混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,特别适用于海洋环境下的钢筋混凝土结构物的防腐蚀。本发明还涉及这种掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物的制备方法。
背景技术
在钢筋混凝土结构中,为了防止钢筋腐蚀失效,可以在钢筋表面涂敷保护涂层,目前常用的钢筋表面保护涂层是绝缘涂层如环氧树脂粉末涂层,但当绝缘涂层破损则可能会加速破损处的腐蚀,并且由于涂层钢筋之间被绝缘涂层隔离不能形成电连接,从而使钢筋混凝土结构在后续维修维护时不能采用电化学阴极保护措施。如在钢筋表面涂敷导电涂料,将可在混凝土结构维护时采用电化学保护措施。
关于导电或导静电涂料的研究较多,除了本征树脂导电涂料外,多是金属涂层(如喷涂锌)和掺入金属粉末的导电涂层,但这些导电涂料不适用于钢筋表面,原因是在水等介质中,掺入比铁活泼的金属如锌粉或铝粉,会作为导电阳极而牺牲消耗,活泼金属的生成物体积膨胀会破坏混凝土,而如掺入比铁惰性的金属粉如铜粉或银粉,铁将作为电化学阳极腐蚀。所以钢筋表面的导电涂料中只能掺入对铁惰性的填料。
石墨烯是一种具有高导电、高强度、柔韧性好、比表面积大的二维片状纳米材料,与树脂等材料复合可以增强其力学、导电、防腐等性能。掺石墨烯材料的涂料既可以做成导电涂料、也可以做成防腐蚀涂料,本发明是在涂料中掺石墨烯材料和其他导电填料后制成既具有高导电性能又具有高防腐蚀性能并将之用于钢筋表面防腐蚀的导电防腐蚀涂料。
发明内容 ,
本发明的目的是提供一种用于混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,以解决混凝土中钢筋表面涂层绝缘的问题,并在混凝土结构后期维护时可采用电化学保护措施。本发明的涂料既具有较高的导电性、又具有较好的耐碱性、耐盐水浸泡性能,涂敷于钢筋表面后具有较好的弯曲性能、耐阴极剥离性能和较低的与混凝土的粘结力损失。
本发明的技术方案是,一种以用于混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,由双组分材料组成,使用时按比例配比搅拌均匀后使用。本发明的涂料中A组分由树脂、石墨烯材料、石墨烯分散剂、偶联剂I、导电填料I、吸附增强填料、增韧剂I、助剂I(成膜助剂、抗闪锈剂、乳化剂、附着力促进剂、消泡剂和润湿分散剂等)组成,B组分由固化剂、导电填料II、偶联剂II、增韧剂II和助剂II组成。
配方组成材料:
A组分
树脂:选择水性环氧树脂(可由E-44、E-51、E-54、酚醛环氧等环氧树脂乳化、分散或聚合而成),如Ep6520-WH-53A、Ep7520-WD-52、WB6001、WB4001、WB3002等,可以是其中一种或几种,用量 :10.0-35.0g。
石墨烯材料:环状结构完整度较高的具有导电性的石墨烯材料,包括物理方法制备的石墨烯材料和还原氧化石墨烯材料以及其他方法制备的石墨烯材料,石墨烯的层数n可以是单层或多层,最优层数n≤10。如JC石墨烯粉、HG石墨烯粉、QG石墨烯浆料(3.8%wt)、SG石墨烯粉等,可以是其中的一种或多种。用量0.1-8.0g。
石墨烯分散剂:聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯胺低聚物、硅酸镁锂、硅酸镁铝、硅酸铝、二异丁基萘磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等的一种或多种。用量0.01-0.6g。
偶联剂I:KH-560(缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)、KH-580(γ-巯丙基三乙氧基硅烷)、KH-590(γ-巯丙基三甲氧基硅烷)等,选用其中一种或多种。用量:0.01-2.0g。
导电填料I:导电炭黑、导电云母粉、导电二氧化钛、导电石墨、乙炔炭黑中的一种或多种。用量5.0-43.5g。
吸附增强填料:氧化物磁粉、三聚磷酸铝、磷酸锌中的一种或多种。用量0.1-10.0g。
增韧剂I:聚硫胶乳、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚、聚醚多元醇缩水甘油醚、支化聚合物增韧剂ZHR-01等。可以选用其中的一种或多种。用量:0.05~6.0g。
助剂I:包括成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂等,可以是其中的几种或全部,但不仅仅只包含这些助剂,需根据涂料加工过程和涂装情况选择其他类型的助剂。符合要求的助剂均可使用。添加量0.01-11.5g。
B组分
固化剂: 由聚酰胺、腰果胺、脂肪胺、环状胺等的乳化、水分散或亲水改性后的胺类固化剂,如EK6870、EK 8530、WB8001、WB8004等,可以是其中的一种或多种组成。用量4.5-91.0g。
导电填料II:聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯撑、聚苯撑乙烯等聚合物导电填料,可以是其中的一种或多种。用量1.5-25.0g。
增韧剂II:支化聚合物增韧剂ZHR-01、聚醚胺(D230、D400、D600)等,可以是其中的一种或多种组成。用量1.0-42.0g。
偶联剂II:KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、CG-602(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷)、KH-792(γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷),选用其中一种或多种。用量:0.01-5.0g。
助剂II:包括抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、增稠剂等,可以是其中的几种或全部,但不仅仅只包含这些助剂,需根据涂料加工情况和涂装情况选择其他类型的助剂。符合要求的助剂均可使用。添加量0.01-8.5g。
助剂II中各成分的添加和比例会随配方变化而调整。可以按照本领域的常识或惯例确定。
所述A组分与B组分的质量比按照所用树脂与固化剂的合适比例确定。
完成本申请第二个发明任务的技术方案是,所述混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物的制备方法,其特征在于,步骤如下:
1)石墨烯浆料的制备
将石墨烯分散剂、偶联剂和增稠剂加入水中,分散均匀,然后加入石墨烯粉,先搅拌初分散,然后进行超声分散30min以上,细度不大于10μm,即可包装备用。实施例见表1。
2)涂料的制备
A组分的制备
将50%的树脂、导电填料I、吸附增强填料、偶联剂I、增韧剂I、助剂I、水等放入高速分散机中高速分散后,注入砂磨机中研磨至细度不大于50μm后过滤后形成浆料。再在浆料中加入剩余50%树脂和石墨烯浆料,先搅拌分散再超声分散30min以上,分散均匀后,过滤得到涂料A组分。实施例见表2。
B组分的制备
将由固化剂、导电填料II、偶联剂II、增韧剂II和助剂II加入搅拌容器中高速分散,搅拌均匀后,抽样检测,并进行包装,得B组分。实施例见表2。
3)试件的制备和物理性能检测
将A组分和B组分按照表2的配方比例进行配制,搅拌均匀,熟化15~30min后即可进行涂装。
按照GB/T9271-2008“色漆和清漆 标准试板”准备马口铁和钢板试件,表面手工打磨至St3,然后涂敷导电涂料3道,干膜厚度在55-120μm,室温固化14d后,测试物理性能。在PTFE表面涂敷导电涂料3道,常温固化14d后,测试导电性能(方块电阻值)。将钢片浸入碱性NaCl溶液(0.3mol/LKOH+0.05mol/LNaOH+3.0%NaCl),测试导电涂料的耐盐水浸泡性能。
钢筋酸洗后,清洗后直接涂布导电涂料3道,干膜厚度在55-120μm,室温固化14d,测试涂层钢筋的性能。涂层钢筋的弯曲性能、耐阴极剥离和与混凝土的粘接力测试按照GB/T 18593-2010 《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》规定的试验方法进行。
本发明的优点是发明的涂料既具有导电性能又具有防腐蚀性能,可以用于混凝土中钢筋表面防腐蚀,且不妨碍工程运行期间维护时采用电化学保护措施。本发明不掺加影响钢筋性能的惰性金属导电填料和影响涂层性能的活性金属导电填料或导电浆。本发明为水性涂料,对环境友好。
本发明是通过涂料组成中掺加导电石墨烯材料和惰性导电填料起导电作用,以水性环氧树脂为粘接剂,以增韧剂提高涂层的柔韧性、以附着力增强剂提高涂层与钢筋的附着力,以助剂改变涂料的涂装性能等的综合作用而使得该涂料能够具有较高的导电性和耐盐水浸泡性能,钢筋弯曲不开裂、涂层钢筋在混凝土中的粘结力损失小。通过不掺加比铁活泼金属导电填料的方式避免了涂层自身腐蚀,不掺加比铁惰性的金属导电填料方式避免了铁作为阳极而腐蚀。涂层的导电性能克服了目前常用的在钢筋表面涂装环氧粉末绝缘涂层而造成的电连接不良的缺点,因而后续工程维护时如采用电化学保护时该涂层直接可以作为电导体使用。因此该涂层可应用于混凝土中的钢筋表面进行防腐蚀。
本发明的特点在于:
(1)石墨烯材料的添加
较少的石墨烯添加量能代替较多的其他导电填料。减少了涂料的颜基比,提高了成膜树脂的含量,也即提高了涂膜的导电性能、物理性能以及防腐蚀性能。
(2)不添加金属填料
活泼金属如锌粉、铝粉、镁粉在水介质中均可以作为阳极而牺牲并造成涂层破坏。比铁惰性的金属如银粉、铜粉、锡粉等,在水介质中铁基体会作为阳极而腐蚀,即涂层一旦破坏即失去保护的作用。
(3)配方中的组分都是需要保护的内容
如附着力增强剂氧化铁磁粉的添加。增韧剂的添加。导电填料的添加等。
(4)配方中这些物质的协调相互作用和综合性能
前面3条的物质的协调相互作用。
最终性能既具有较高的导电性又具有防腐蚀性能,这在目前掺石墨烯材料的涂料研究中少见。
(5)水性涂料体系需要保护
水性涂料具有较低的有机挥发物VOC含量,对环境友好。
(6)该涂料在钢筋上的应用需要保护
钢筋表面尚未有采用掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂层的报道。
具体实施方式
实施例1-实施例3:
1 石墨烯浆的制备
表1 石墨烯浆的实施例 (表中为质量份)
组分 | 实施例s1 | 实施例s2 | 实施例s3 |
JG石墨烯粉 | 3.80 | ||
HG石墨烯粉 | 3.10 | ||
SG石墨烯粉 | 1.80 | ||
聚乙烯吡咯烷酮 | 0.12 | ||
十二烷基苯磺酸钠 | 0.12 | ||
二异丁基奈磺酸钠 | 0.12 | ||
导电聚苯胺分散剂 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
偶联剂 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
增稠剂 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
去离子水 | 95.95 | 96.65 | 97.95 |
注:上表中只是实施例,但不限于上表中的组分配比。
实施例4-实施例8:
2 涂料的配制
实施例配方4-配方8:
按前述制备工艺和表2配方,制备试件,并进行性能测试。
注:表2中只是实施例,但不限于表2中的组分配比。
表2 几个实施例配方表:(表中为质量份)
实施例10,与实施例1基本相同,但其中:
其中A组分:
所述树脂用量 :10.0g;
所述石墨烯材料用量0.1g;
所述石墨烯分散剂用量0.01g;
所述偶联剂I用量:0.01g;
所述导电填料用量5.0g;
所述吸附增强填料用量0.1g;
所述增韧剂I用量:0.05g;
所述助剂I添加量0.01g;(注:总重:15.28g)转换成100g。
其中B组分:
所述固化剂用量4.5g;
所述导电填料II用量1.5g;
所述增韧剂II用量1.0g;
所述偶联剂II用量:0.01g;
所述助剂II添加量0.01g。(注:总重:7.02g)。
所述选择水性环氧树脂选自:Ep6520-WH-53A;所述石墨烯材料选自:JC石墨烯粉;所述石墨烯分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮;所述偶联剂I选自KH-560;所述导电填料I选自导电炭黑;所述吸附增强填料选自:氧化物磁粉;所述增韧剂I选自:聚硫胶乳;所述助剂I选自:成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂中的几种或全部;所述固化剂选自: EK6870;
所述A组分与B组分的质量比是,100 : 23。
(解释:A:B的比例计算原则是:EP6520:EK6870是100:20-30;EP7520:EK8530是100:8-15;WB6001:WB8001是100:10-20.质量比,其他填料等掺合料不发生反应。实施例10的比例应该是A组分:B组分(按EP6520:EK6870是100:22.5计算)=15.28:3.51=100:23)。
实施例11,与实施例1基本相同,但其中:
其中A组分:
所述树脂用量 :35.0g;
所述石墨烯材料用量8.0g;
所述石墨烯分散剂用量0.6g;
所述偶联剂I用量:2.0g;
所述导电填料用量43.5g;
所述吸附增强填料用量10.0g;
所述增韧剂I用量:6.0g;
所述助剂I添加量11.5g;(注:总重116.6g)。
其中B组分:
所述固化剂用量91.0g;
所述导电填料II用量25.0g;
所述增韧剂II用量42.0g;
所述偶联剂II用量:5.0g;
所述助剂II添加量8.5g。(注:总重171.5g)。
所述选择水性环氧树脂选自: Ep7520-WD-52;所述石墨烯材料选自:HG石墨烯粉;所述石墨烯分散剂选自十二烷基硫酸钠;所述偶联剂I选自KH-580;所述导电填料I选自导电云母粉;所述吸附增强填料选自三聚磷酸铝;所述增韧剂I选自:聚丙二醇二缩水甘油醚;所述助剂I选自:成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂中的几种或全部;所述固化剂选自: EK 8530。
所述A组分与B组分的质量比是,100 :6.8。
(解释:A:B的比例计算原则是: EP7520:EK8530是100:8-15;质量比,其他填料等掺合料不发生反应。实施例11的比例应该是A组分:B组分(按EP7520:EK8530是100:12计算)=333.14:22.62=100:6.8)。
实施例12,与实施例1基本相同,但其中:
其中A组分:
所述树脂用量 :35.0g;
所述石墨烯材料用量0.1g;
所述石墨烯分散剂用量0.6g;
所述偶联剂I用量:0.01g;
所述导电填料用量43.5g;
所述吸附增强填料用量0.1g;
所述增韧剂I用量: 6.0g;
所述助剂I添加量0.01g;(注:总重85.32g)。
其中B组分:
所述固化剂用量91.0g;
所述导电填料II用量1.5g;
所述增韧剂II用量42.0g;
所述偶联剂II用量:0.01g;
所述助剂II添加量8.5g。(注:总重:143.01)。
所述选择水性环氧树脂选自:WB6001;所述石墨烯材料选自:QG石墨烯浆料;所述石墨烯分散剂选自十二烷基苯磺酸钠;所述偶联剂I选自KH-590;所述导电填料I选自导电二氧化钛;所述吸附增强填料选自:磷酸锌;所述增韧剂I选自:亚油酸二聚体二缩水甘油醚;所述助剂I选自:成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂中的几种或全部;所述固化剂选自: WB8001。
所述A组分与B组分的质量比是,100 :10.3。
(解释:A:B的比例计算原则是: WB6001:WB8001是100:10-20.质量比,其他填料等掺合料不发生反应。实施例10的比例应该是A组分:B组分(按WB6001:WB8001是100:16计算)=243.77:25.14=100:10.3)。
实施例13,与实施例1基本相同,但其中:
其中A组分:
所述树脂用量 :10.0g;
所述石墨烯材料用量8.0g;
所述石墨烯分散剂用量0.01g;
所述偶联剂I用量: 2.0g;
所述导电填料用量5.0g;
所述吸附增强填料用量10.0g;
所述增韧剂I用量:0.05g;
所述助剂I添加量11.5g;
其中B组分:
所述固化剂用量4.5g;
所述导电填料II用量25.0g;
所述增韧剂II用量1.0g;
所述偶联剂II用量: 5.0g;
所述助剂II添加量0.01g。
所述选择水性环氧树脂选自: WB4001;所述石墨烯材料选自:SG石墨烯粉;所述石墨烯分散剂选自苯胺低聚物;所述偶联剂I选自KH-560、KH-580、KH-590三种物质质量比1:1:1的混合物;所述导电填料I选自导电石墨;所述吸附增强填料选自:氧化物磁粉、三聚磷酸铝、磷酸锌三种物质质量比1:1:1的化合物;所述增韧剂I选自:聚醚多元醇缩水甘油醚;所述助剂I选自:成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂中的几种或全部;所述固化剂选自:WB8004。
实施例14,与实施例1基本相同,但其中:
其中A组分:
所述树脂用量 :20.0g;
所述石墨烯材料用量4.0g;
所述石墨烯分散剂用量0.3g;
所述偶联剂I用量:1.0g;
所述导电填料用量23.5g;
所述吸附增强填料用量5.0g;
所述增韧剂I用量:3.2g;
所述助剂I添加量5.8g;
其中B组分:
所述固化剂用量45.0g;
所述导电填料II用量18.0g;
所述增韧剂II用量22.0g;
所述偶联剂II用量:2.5g;
所述助剂II添加量4.2g。
所述选择水性环氧树脂选自:WB3002;所述石墨烯材料选自:JC石墨烯粉、HG石墨烯粉、QG石墨烯浆料、SG石墨烯粉四种物质质量比1:1:1:1的混合物。所述石墨烯分散剂选自硅酸镁锂;所述导电填料I选自乙炔炭黑;所述增韧剂I选自:支化聚合物增韧剂ZHR-01;所述固化剂选自: EK6870、EK 8530、WB8001、WB8004四种物质质量比1:1:1:1的混合物。
实施例15,与实施例1基本相同,但其中:所述选择水性环氧树脂选自: WB3002;所述石墨烯材料选自:JC石墨烯粉、HG石墨烯粉、QG石墨烯浆料、SG石墨烯粉四种物质1:1:1:1的混合物;所述石墨烯分散剂选自硅酸镁铝;所述导电填料I选自导电炭黑、导电云母粉、导电二氧化钛、导电石墨、乙炔炭黑五种物质质量比1:1:1:1:1的混合物;所述增韧剂I选自:聚硫胶乳、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚、聚醚多元醇缩水甘油醚、支化聚合物增韧剂ZHR-01五种物质质量比1:1:1:1:1的混合物。
实施例17,与实施例1基本相同,但其中:所述石墨烯分散剂选自硅酸铝。
实施例18,与实施例1基本相同,但其中:所述石墨烯分散剂选二异丁基萘磺酸钠。
实施例19,与实施例1基本相同,但其中:所述石墨烯分散剂选脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例20,与实施例1基本相同,但其中:所述石墨烯分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯胺低聚物、硅酸镁锂、硅酸镁铝、硅酸铝、二异丁基萘磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中任意三种质量比1:1:1的混合物。
Claims (8)
1.一种用于混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,由双组分材料组成,使用时按比例配比搅拌均匀后使用,其特征在于,涂料中A组分由树脂、石墨烯材料、石墨烯分散剂、偶联剂I、导电填料I、吸附增强填料、增韧剂I、助剂I组成;B组分由固化剂、导电填料II、偶联剂II、增韧剂II和助剂II组成;
其中A组分:
所述树脂用量 :10.0-35.0g;
所述石墨烯材料用量0.1-8.0g;
所述石墨烯分散剂用量0.01-0.6g;
所述偶联剂I用量:0.01-2.0g;
所述导电填料用量5.0-43.5g;
所述吸附增强填料用量0.1-10.0g;
所述增韧剂I用量:0.05~6.0g;
所述助剂I添加量0.01-11.5g;
其中B组分:
所述固化剂用量4.5-91.0g;
所述导电填料II用量1.5-25.0g;
所述增韧剂II用量1.0-42.0g;
所述偶联剂II用量:0.01-5.0g;
所述助剂II添加量0.01-8.5g。
2.根据权利要求1所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,其特征在于,
所述选择水性环氧树脂,是由E-44、E-51、E-54、酚醛环氧等经过水包油乳化、水分散或水溶液聚合而成的环氧树脂;
所述石墨烯材料为环状结构完整度较高的具有导电性的石墨烯材料,包括物理方法制备的石墨烯材料和还原氧化石墨烯材料以及其他方法制备的石墨烯材料;
所述石墨烯分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、苯胺低聚物、硅酸镁锂、硅酸镁铝、硅酸铝、二异丁基萘磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种;
所述偶联剂I选自KH-560、KH-580、KH-590中一种或多种;
所述导电填料I选自导电炭黑、导电云母粉、导电二氧化钛、导电石墨、乙炔炭黑中的一种或多种;
所述吸附增强填料选自:氧化物磁粉、三聚磷酸铝、磷酸锌中的一种或多种;
所述增韧剂I选自:聚硫胶乳、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚、聚醚多元醇缩水甘油醚、支化聚合物增韧剂中的一种或多种;
所述助剂I选自:成膜助剂、乳化剂、抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、流平剂、抗流挂剂、增稠剂中的几种或全部;
所述固化剂为由聚酰胺、腰果胺、脂肪胺、环状胺等的乳化、水分散或亲水改性后的多官能团胺类化合物;
所述导电填料II选自:聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯撑、聚苯撑乙烯中的一种或多种;
所述增韧剂II选自:支化聚合物增韧剂ZHR-01、聚醚胺(D230、D400、D600中的一种或多种;
所述偶联剂II选自:KH-550、CG-602、KH-792中一种或多种;
所述助剂II包括抗闪锈剂、消泡剂、附着力促进剂、润湿分散剂、增稠剂。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,其特征在于,
所述选择水性环氧树脂选自:Ep6520-WH-53A、Ep7520-WD-52、WB6001、WB4001、WB3002中的一种或几种;
所述石墨烯材料的层数n是单层或多层;
所述固化剂选自:EK6870、EK 8530、WB8001、WB8004。
4.根据权利要求3所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,其特征在于,所述石墨烯材料的优选层数n≤10。
5.根据权利要求4所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,其特征在于,所述石墨烯材料选自:JC石墨烯粉、HG石墨烯粉、QG石墨烯浆料、SG石墨烯粉中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5之一所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物,其特征在于,所述导电填料I为无机导电填料,所述导电填料II为为有机导电填料。
7.权利要求1所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物的制备方法,其特征在于,步骤如下:
1)石墨烯浆料的制备
将石墨烯分散剂、偶联剂和增稠剂加入水中,分散均匀,然后加入石墨烯粉,先搅拌初分散,然后进行超声分散30min以上,细度不大于10μm,即可包装备用;
2)涂料的制备
A组分的制备
将50%的树脂、导电填料I、吸附增强填料、偶联剂I、增韧剂I、助剂I、水等放入高速分散机中高速分散后,注入砂磨机中研磨至细度不大于50μm后过滤后形成浆料;再在浆料中加入剩余50%树脂和石墨烯浆料,先搅拌分散再超声分散30min以上,分散均匀后,过滤得到涂料A组分;
B组分的制备
将由固化剂、导电填料II、偶联剂II、增韧剂II和助剂II加入搅拌容器中高速分散,搅拌均匀后,抽样检测,并进行包装,得B组分;
3)试件的制备和物理性能检测
将A组分和B组分按照配方比例进行配制,搅拌均匀,熟化15~30min后即可进行涂装。
8.权利要求7所述的混凝土中钢筋表面的掺石墨烯材料水性导电防腐蚀涂料组合物的制备方法,其特征在于,增加有以下步骤:
试件的制备和物理性能检测:
按照GB/T9271-2008“色漆和清漆 标准试板”准备马口铁和钢板试件,表面手工打磨至St3,然后涂敷导电涂料3道,干膜厚度在55-120μm,室温固化14d后,测试物理性能;在PTFE表面涂敷导电涂料3道,常温固化14d后,测试导电性能;将钢片浸入碱性NaCl溶液,测试导电涂料的耐盐水浸泡性能;
钢筋酸洗后,清洗后直接涂布导电涂料3道,干膜厚度在55-120μm,室温固化14d,测试涂层钢筋的性能;涂层钢筋的弯曲性能、耐阴极剥离和与混凝土的粘接力测试按照GBT18593-2010 《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》规定的试验方法进行。
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