CN110951360A - 一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110951360A CN110951360A CN201911199650.2A CN201911199650A CN110951360A CN 110951360 A CN110951360 A CN 110951360A CN 201911199650 A CN201911199650 A CN 201911199650A CN 110951360 A CN110951360 A CN 110951360A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- stirring
- graphene oxide
- reaction
- temperature
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
- C08F214/26—Tetrafluoroethene
- C08F214/265—Tetrafluoroethene with non-fluorinated comonomers
-
- 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
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C09D127/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
-
- 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
- C09D5/002—Priming 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
- 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
- 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
- C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
- C09D5/106—Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
-
- 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
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/06—Hydrocarbons
- C08F212/08—Styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明属于防腐技术领域,具体涉及一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法。该涂料底漆为:环氧树脂30‑35份、钛酸正丁酯12‑15份、乙酰丙酮铬8‑10份、聚乙烯醇缩甲醛8‑10份、锌粉90‑100份;面漆为:四氟乙烯65‑70份、氧化石墨烯20‑25份、苯乙烯12‑15份、丙烯酸3‑5份、甲基异丁基甲酮12‑15份、偶氮二异丁腈0.8‑1.0份、二月桂酸二丁基锡0.5‑0.6份。本发明制备的底漆同输电铁塔的钢组件附着力好,黏附性好,具有优良的电化学或化学防腐功能,提高涂层的耐候性、耐腐蚀性,且固化时间短,持久性好,喷涂简单,涂层厚度可控,耐候性好,抗紫外线的破坏,且适应性广。
Description
技术领域
本发明属于防腐技术领域,具体涉及一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。所有外露的钢结构构件,除防火保护范围之外均需做防腐处理。钢结构防腐一般化工大气腐蚀设计,防腐处理采用防腐涂料,其使用寿命要大于5年。输电塔是架空线路的支撑点,由于经济飞速发展,对电力的需求与日俱增,安全可靠的电力供应非常重要。电力输送网络承担着全国电力传输的任务,其中输电铁塔的安全可靠运行对于保障电力可靠输送至关重要。输电铁塔运行时,出于各种自然环境中,遭遇到各种各样的腐蚀破坏,输电铁塔构建锈蚀是工程中经常出现的问题,而锈蚀的输电铁塔力学性能大幅度降低。
目前,大约80%的金属部件在大气环境中使用,因环境腐蚀而损失的金属占金属总腐蚀量的一半以上。全世界因腐蚀报废的钢结构和设备相当于钢年产量的约20-30%,全球每年因大气腐蚀造成的经济损失约7000亿美元,其中的部分腐蚀可通过技术进步和改善防腐蚀措施加以避免。钢结构在大气中使用时,钢材与大气中的水分、氧和其它污染物相互作用发生化学和电化学反应而造成腐蚀。当空气湿度在50%-70%(称作临界湿度)以上时,钢材表面形成完整的薄液膜,钢材发生在薄液膜下的电化学腐蚀。影响钢大气腐蚀的主要环境因素有:温度、相对湿度、二氧化硫含量、盐粒子含量等。由于输电铁塔处于不同的自然环境,目前的防腐涂料仅仅在某些地区防腐性能较好,普适性较差。
在各种防腐技术中,涂料防腐技术应用最广泛。它施工方便,着色性好,适用性强,不受结构、形状的限制,且费用较低;而且它可以与其它防腐措施配合使用,获得更好的防腐效果。影响涂料防腐效果的有表面处理果、涂料品种及配套体系、涂料施工质量等方面。我国对于涂料的开发还处于初始阶段,而现有技术中的涂料进行喷涂时:涂料体系选择不当,不适合输电铁塔;涂层厚度易造成不均匀,同金属基体的附着力较差等。现有技术中,长效防腐涂料一般由底漆、中间漆及面漆组成,使用时过程繁琐,且施工要求较高。因此,急需开发一种专用于输电电网的防腐涂料。对于输电铁塔的防护,关键是防腐涂料的选择和前期的表面处理。
中国专利申请(CN201110403868.2)提供了一种新型防腐输电特塔制备方法,其涂料采用氟树脂和聚苯硫醚树脂为主要成分的复合涂料,其涂层使用寿命能够达到30年以上,但是,该涂料中聚苯硫醚树脂含量高,聚苯硫醚的分子结构使其硬而脆,同时面漆采用纯氟涂料,纯氟涂料的表面张力小,润湿困难,使用时不容易被分散,流平性差,导致制备的涂层厚度不均一,且现有的涂料需要底漆、中间漆及面漆,涂抹厚度较大。现有的环氧富锌底漆由于锌层的表面能低,使其在钢结构表面的附着力差,往往短时间内就需要重新涂刷。现有的富锌环氧树脂,由于锌含量高,初始附着力好,但是持久性差;同时,通过无机填料改性环氧树脂,由于加入纳米无机填料,容易吸附而发生团聚,降低涂料的性能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料。
本发明还提供了一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为:
本发明提供了一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,包括底漆和面漆;
所述底漆是由以下重量份原料组成:环氧树脂30-35份、钛酸正丁酯12-15份、乙酰丙酮铬8-10份、聚乙烯醇缩甲醛8-10份、锌粉90-100份;
所述面漆是由以下重量份原料组成:四氟乙烯65-70份、氧化石墨烯20-25份、苯乙烯12-15份、丙烯酸3-5份、甲基异丁基甲酮12-15份、偶氮二异丁腈0.8-1.0份、二月桂酸二丁基锡0.5-0.6份。
本发明所使用的氧化石墨烯通过以下方法制备而成:
(1)将石墨烯分散于三乙醇胺溶液中,搅拌均匀,在0-2℃条件下,加入浓硫酸,保温搅拌,然后加入硝酸钠及高锰酸钾,保温搅拌90min,得预处理液;
(2)将预处理液加入反应器中,通过气体置换将反应器内空气替换为氮气,加入三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯及异丙醇铝,在压力3-5MPa、温度80-100℃下搅拌反应,反应结束后冷却至室温,将气体缓慢排除后,过滤除去溶剂及催化剂后,离心水洗,得氧化石墨烯。
上述石墨烯在三乙醇胺溶液中的浓度为10mg/mL;所述三乙醇胺溶液为三乙醇胺乙醇溶液,浓度为60-65%。
进一步的,所述石墨烯在浓硫酸中的浓度为0.05g/mL;所述硝酸钠的加入量为每5g石墨烯加入2.5g;所述高锰酸钾和硝酸钠的质量比为4:1。
进一步的,所述异丙醇铝的加入量占石墨烯质量的0.2%;所述三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯和异丙醇铝的质量比为2:1。
本发明还提供了一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法:
所述底漆的制备方法为:
(1)将正丁醇加入乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加钛酸正丁酯,滴加结束后,加入巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈及二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,反应,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
进一步的,步骤(1)中,所述正丁醇和钛酸正丁酯的体积比为20:1。
进一步的,所述巯丙基三乙氧基硅烷加入量占钛酸正丁酯、乙酰丙酮铬及正丁醇混合液的0.025%。
进一步的,所述反应为分段反应:首先以1℃/min的升温速率升温至70-80℃,然后以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h。
进一步的,步骤②中,所述反应为在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h。
本发明提供的涂料可以采用钢结构喷涂的方法进行。
本发明首先制备二氧化钛的溶胶凝胶溶液,将巯丙基三乙氧基硅烷对二氧化钛进行表面改性,然后加入到环氧树脂中,通过巯丙基三乙氧基硅烷作为连接剂,制备的环氧树脂涂料,二氧化钛在环氧树脂体系中不团聚,分散性能好,而制备的环氧树脂涂料,通过环氧树脂与二氧化钛形成化学键,提高其相容性。
本发明制备的面漆,采用等温等压聚合,本发明采用较高温度下,引发剂的分解速率比链生长速率增加的快,自由基增多,有利于双基歧化,温度太低时,引发剂分解产生初级自由基的速率慢,使得后期反应体系的平衡难以形成,温度过高,则短时间内引发剂分解,后期可控性丧失。本发明在较高的反应压力下,使聚合反应趋向于理想共聚合,提高反应体系压力,促使分子间碰撞,加速聚合反应,提高聚合物的产率和分子量,在温度、压力等作用下,形成的支链型高分子靠范德华力聚集在一起分子间力较弱,提高溶解性能。本发明通过等温等压聚合,聚合物的结构,分子量,黏度一致,聚合物质量稳定,真正达到交替聚合,聚合物性能更好。
本发明的有益效果为:
(1)本发明通过改性环氧树脂,制备的底漆同输电铁塔的钢组件附着力好,黏附性好,具有优良的电化学或化学防腐功能,提高涂层的耐候性、耐腐蚀性,且固化时间短,持久性好;
(2)本发明提供的面漆涂料,喷涂简单,涂层厚度可控,耐候性好,抗紫外性的破坏,且适用性广;
(3)本发明通过溶胶凝胶的无机填料形式加入到环氧树脂中,得到最终的无机物和聚合物的互传网络结构,增强键结合力;
(4)本发明通过加入少量的氧化石墨烯,分散均匀性好,添加量小,能够有效改善涂层的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。
实施例1
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方为:环氧树脂30份、钛酸正丁酯13份、乙酰丙酮铬8份、聚乙烯醇缩甲醛10份、锌粉90份;
面漆配方为:四氟乙烯70份、氧化石墨烯20份、苯乙烯15份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮13份、偶氮二异丁腈0.8份、二月桂酸二丁基锡0.5份。
所述氧化石墨烯通过以下方法制备而成:
(1)将石墨烯分散于体积浓度为60-65%三乙醇胺-乙醇溶液中,石墨烯浓度为10mg/mL,搅拌均匀,在0-2℃条件下,加入浓硫酸,石墨烯在浓硫酸中的浓度为0.05g/mL,保温搅拌,然后每5g石墨烯加入2.5g硝酸钠及10g高锰酸钾,保温搅拌90min,得预处理液;
(2)将预处理液加入反应器中,通过气体置换将反应器内空气替换为氮气,加入三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯及占石墨烯质量的0.2%的异丙醇铝,三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯和异丙醇铝的质量比为2:1,在压力3-5MPa、温度80-100℃下搅拌反应,反应结束后冷却至室温,将气体缓慢排除后,过滤除去溶剂及催化剂后,离心水洗,得氧化石墨烯。
含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法,所述底漆的制备方法为:
(1)将260份正丁醇加入8份乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加13份钛酸正丁酯,滴加结束后,加入0.07份巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,首先以1℃/min的升温速率升温至70-80℃,然后以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈及二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
实施例2
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方为:环氧树脂32份、钛酸正丁酯15份、乙酰丙酮铬9份、聚乙烯醇缩甲醛8份、锌粉100份;
面漆配方为:四氟乙烯65份、氧化石墨烯25份、苯乙烯12份、丙烯酸3份、甲基异丁基甲酮12份、偶氮二异丁腈0.9份、二月桂酸二丁基锡0.6份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方为:环氧树脂35份、钛酸正丁酯12份、乙酰丙酮铬10份、聚乙烯醇缩甲醛8份、锌粉100份;
面漆配方为:四氟乙烯68份、氧化石墨烯25份、苯乙烯13份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮15份、偶氮二异丁腈1.0份、二月桂酸二丁基锡0.5份。
制备方法同实施例1。
对比例1
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方为:环氧树脂30份、钛酸正丁酯13份、乙酰丙酮铬8份、锌粉90份;
面漆配方为:四氟乙烯70份、氧化石墨烯20份、苯乙烯15份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮13份、偶氮二异丁腈0.8份、二月桂酸二丁基锡0.5份。
所述氧化石墨烯通过以下方法制备而成:
(1)将石墨烯分散于体积浓度为60-65%三乙醇胺-乙醇溶液中,石墨烯浓度为10mg/mL,搅拌均匀,在0-2℃条件下,加入浓硫酸,石墨烯在浓硫酸中的浓度为0.05g/mL,保温搅拌,然后每5g石墨烯加入2.5g硝酸钠及10g高锰酸钾,保温搅拌90min,过滤除去溶剂后,离心水洗,得氧化石墨烯。
含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法,所述底漆的制备方法为:
(1)将260份正丁醇加入8份乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加13份钛酸正丁酯,滴加结束后,加入0.07份巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,首先以1℃/min的升温速率升温至70-80℃,然后以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、锌粉及混合液混合均匀即可;
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈及二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
对比例2
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方为:环氧树脂30份、钛酸正丁酯13份、聚乙烯醇缩甲醛10份、锌粉90份;
面漆配方为:四氟乙烯70份、氧化石墨烯20份、苯乙烯15份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮13份、偶氮二异丁腈0.8份、二月桂酸二丁基锡0.5份。
所述氧化石墨烯通过以下方法制备而成:
(1)将石墨烯分散于乙醇溶液中,石墨烯浓度为10mg/mL,搅拌均匀,在0-2℃条件下,加入浓硫酸,石墨烯在浓硫酸中的浓度为0.05g/mL,保温搅拌,然后每5g石墨烯加入2.5g硝酸钠及10g高锰酸钾,保温搅拌90min,得预处理液;
(2)将预处理液加入反应器中,通过气体置换将反应器内空气替换为氮气,加入三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯及占石墨烯质量的0.2%的异丙醇铝,三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯和异丙醇铝的质量比为2:1,在压力3-5MPa、温度80-100℃下搅拌反应,反应结束后冷却至室温,将气体缓慢排除后,过滤除去溶剂及催化剂后,离心水洗,得氧化石墨烯。
含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法,所述底漆的制备方法为:
(1)将260份正丁醇在搅拌状态下滴加13份钛酸正丁酯,滴加结束后,加入0.07份巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,首先以1℃/min的升温速率升温至70-80℃,然后以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈及二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
对比例3
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方同实施例1。
(1)将260份正丁醇加入8份乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加13份钛酸正丁酯,滴加结束后,加入0.07份巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
面漆配方为:四氟乙烯70份、氧化石墨烯20份、苯乙烯15份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮13份、偶氮二异丁腈1.3份。
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
对比例4
一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,底漆配方同实施例1。
(1)将260份正丁醇加入8份乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加13份钛酸正丁酯,滴加结束后,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
面漆配方为:四氟乙烯70份、氧化石墨烯20份、苯乙烯15份、丙烯酸5份、甲基异丁基甲酮13份、二月桂酸二丁基锡1.3份。
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
效果实施例
将本发明提供的底漆和面漆对钢架构组件进行喷涂,采用空气喷涂底漆2道,面漆2道,每道漆膜厚度为30-50μm。
(一)对实施例及对比例喷涂底漆后进行抗冲击性、附着力及硬度进行检测,具体结果见表1。
表1
(二)对喷涂底漆和面漆后形成的漆膜进行检测,具体检测方法如下:
(1)漆膜外观:目测检查
(2)抗紫外:采用荧光紫外灯辐照样品,波长340nm,辐照2000h;
(3)耐碱性:NaOH,0.2M,室温下,静止浸泡;
(4)耐酸性:硫酸,0.1M,室温下,静止浸泡;
(5)耐溶剂性:用二甲苯浸泡脱脂棉球,置于涂膜上,接触面积不小于1平方厘米,达到规定试验时间后,移开棉球;
(6)耐盐雾性:对于涂层总厚度大于200μm的涂层曾用2mm格法测量;
(7)耐冷热循环:910℃,4h→室温,0.5h→-30℃,1.5h→室温,0.5h为一个循环,往复进行
具体检测结果见表2。
表2
(三)将实施例1-3及对比例1-5制备的底漆进行电化学试验,测试其腐蚀电流密度,同时,将涂覆涂料的钢结构在3.5%氯化钠溶液中浸泡20d后,进行阻抗值检测,具体结果见表3。
表3
Claims (10)
1.一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料,其特征在于,包括底漆和面漆;
所述底漆是由以下重量份原料组成:环氧树脂30-35份、钛酸正丁酯12-15份、乙酰丙酮铬8-10份、聚乙烯醇缩甲醛8-10份、锌粉90-100份;
所述面漆是由以下重量份原料组成:四氟乙烯65-70份、氧化石墨烯20-25份、苯乙烯12-15份、丙烯酸3-5份、甲基异丁基甲酮12-15份、偶氮二异丁腈0.8-1.0份、二月桂酸二丁基锡0.5-0.6份。
2.根据权利要求1所述的钢结构专用防腐涂料,其特征在于,所述氧化石墨烯通过以下方法制备而成:
(1)将石墨烯分散于三乙醇胺溶液中,搅拌均匀,在0-2℃条件下,加入浓硫酸,保温搅拌,然后加入硝酸钠及高锰酸钾,保温搅拌90min,得预处理液;
(2)将预处理液加入反应器中,通过气体置换将反应器内空气替换为氮气,加入三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯及异丙醇铝,在压力3-5MPa、温度80-100℃下搅拌反应,反应结束后冷却至室温,将气体缓慢排除后,过滤除去溶剂及催化剂后,离心水洗,得氧化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的钢结构专用防腐涂料,其特征在于,所述石墨烯在三乙醇胺溶液中的浓度为10mg/mL;所述三乙醇胺溶液为三乙醇胺乙醇溶液,浓度为60-65%。
4.根据权利要求2所述的钢结构专用防腐涂料,其特征在于,所述石墨烯在浓硫酸中的浓度为0.05g/mL;所述硝酸钠的加入量为每5g石墨烯加入2.5g;所述高锰酸钾和硝酸钠的质量比为4:1。
5.根据权利要求2所述的钢结构专用防腐涂料,其特征在于,所述异丙醇铝的加入量占石墨烯质量的0.2%;所述三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯和异丙醇铝的质量比为2:1。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料的制备方法,其特征在于,所述底漆的制备方法为:
(1)将正丁醇加入乙酰丙酮铬,然后在搅拌状态下滴加钛酸正丁酯,滴加结束后,加入巯丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后加入反应釜,进行反应,反应结束后得混合液;
(2)将环氧树脂升温至100-120℃,然后缓慢加入上述混合液,并不断搅拌,保温搅拌1-2h,得改性环氧树脂;
(3)将改性环氧树脂、聚丁烯纯缩甲醛、锌粉及混合液混合均匀即可;
所述面漆的制备方法为:
①将聚合反应釜进行抽真空、氮气置换,将苯乙烯、丙烯酸混合,搅拌条件下缓慢加入偶氮二异丁腈及二月桂酸二丁基锡,搅拌得均匀混合溶液;
②将甲基异丁基甲酮真空吸入反应釜中,升温至70℃,然后将混合溶液加入到反应釜,搅拌,将重量份四氟乙烯单体通入反应釜内,反应,反应结束后降至室温,加入氧化石墨烯,搅拌均匀,停止搅拌,即得产物。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述正丁醇和钛酸正丁酯的体积比为20:1。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述巯丙基三乙氧基硅烷加入量占钛酸正丁酯、乙酰丙酮铬及正丁醇混合液的0.025%。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述反应为分段反应:首先以1℃/min的升温速率升温至70-80℃,然后以5℃/min的升温速率升温至110-120℃,保温反应12h。
10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤②中,所述反应为在真空气氛中,温度为70-75℃,压力为10-15MPa的条件下保温反应25-28h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911199650.2A CN110951360A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911199650.2A CN110951360A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110951360A true CN110951360A (zh) | 2020-04-03 |
Family
ID=69978978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911199650.2A Withdrawn CN110951360A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110951360A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111334106A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-06-26 | 江苏科环新材料有限公司 | 一种耐水耐盐的防腐蚀涂料 |
CN112375459A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 广东豪之盛新材料有限公司 | 一种高耐蚀、强附着力的石墨烯/水性环氧富锌涂料及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1524889A (zh) * | 2003-02-28 | 2004-09-01 | 旭硝子株式会社 | 涂料用含氟共聚物、涂料用组合物及涂料 |
CN105802429A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-07-27 | 芜湖县双宝建材有限公司 | 一种抗紫外线涂料 |
US20170321066A1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-11-09 | Tesla Nanocoatings, Inc. | Tunable materials |
CN108641548A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-12 | 中南大学 | 一种钢结构底、面防锈漆及其制备和应用 |
CN110498411A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-26 | 贵州晟扬管道科技有限公司 | 一种改性氧化石墨烯及加工工艺 |
CN110643259A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-03 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种输电铁塔专用防腐涂料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-11-29 CN CN201911199650.2A patent/CN110951360A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1524889A (zh) * | 2003-02-28 | 2004-09-01 | 旭硝子株式会社 | 涂料用含氟共聚物、涂料用组合物及涂料 |
US20170321066A1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-11-09 | Tesla Nanocoatings, Inc. | Tunable materials |
CN105802429A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-07-27 | 芜湖县双宝建材有限公司 | 一种抗紫外线涂料 |
CN108641548A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-12 | 中南大学 | 一种钢结构底、面防锈漆及其制备和应用 |
CN110498411A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-26 | 贵州晟扬管道科技有限公司 | 一种改性氧化石墨烯及加工工艺 |
CN110643259A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-03 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种输电铁塔专用防腐涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
周宏等: ""氧化石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备与性能"", 《复合材料学报》 * |
周惠久等: "《新材料辞典》", 31 December 1996, 上海科学技术文献出版社 * |
马世昌: "《化学物质辞典》", 30 April 1999, 山西科学技术出版社 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111334106A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-06-26 | 江苏科环新材料有限公司 | 一种耐水耐盐的防腐蚀涂料 |
CN112375459A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 广东豪之盛新材料有限公司 | 一种高耐蚀、强附着力的石墨烯/水性环氧富锌涂料及其制备方法 |
CN112375459B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-03-29 | 广东豪之盛新材料有限公司 | 一种高耐蚀、强附着力的石墨烯/水性环氧富锌涂料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109504242B (zh) | 一种在酸性环境中可自动修复防腐涂层及其制备方法 | |
CN110117443B (zh) | 一种常温固化超疏水电活性抗点蚀涂层及其制备方法 | |
CN110951360A (zh) | 一种含氧化石墨烯的钢结构专用防腐涂料及其制备方法 | |
CN104974626A (zh) | 防腐用水性无机富锌底漆及其制备方法和应用 | |
CN108753164B (zh) | 一种钢铁防腐涂层及其制备方法 | |
CN107418389A (zh) | 一种石墨烯长效防腐底漆及其制备方法 | |
CN101591541B (zh) | 一种烟囱及烟道的防腐处理材料及防腐施工方法 | |
CN105885645B (zh) | 一种水性带锈环氧涂料的制备方法 | |
CN112745723A (zh) | 一种水性氟碳树脂重防腐涂料及制备方法 | |
CN110819176A (zh) | 一种防腐防垢涂层的制备方法 | |
CN110229571B (zh) | 新型底面合一锌烯防腐涂料、制备方法及涂装系统 | |
CN101591568B (zh) | 用于烟囱及烟道防腐处理中的表面改性聚四氟乙烯面层材料 | |
CN101602927B (zh) | 用于烟囱及烟道防腐处理中的底层粘结材料 | |
CN110643259A (zh) | 一种输电铁塔专用防腐涂料及其制备方法 | |
CN117363112B (zh) | 一种石墨烯氟碳涂料的制备方法及应用 | |
CN110423542B (zh) | 一种防腐涂料及其制备方法与应用 | |
CN116285577B (zh) | 一种环保型钢结构防腐涂料及其制备方法 | |
CN110845937A (zh) | 无溶剂管道内壁防腐疏水涂料及其制备方法 | |
CN108841308A (zh) | 一种固化剂及其制备方法、防腐蚀涂料及其制备方法 | |
CN105199579A (zh) | 渗透型防腐封闭涂料 | |
CN112552797A (zh) | 一种防腐涂料的制备方法 | |
CN105462430B (zh) | 厚涂型聚醚醚酮复合涂料及其制备方法与应用 | |
CN112111187A (zh) | 一种紫外光固化防腐蚀涂料及其制备方法和应用 | |
CN118359949B (zh) | 制备疏水耐腐蚀防护涂层的方法及防护涂层的应用 | |
CN116925602B (zh) | 一种耐化学介质渗透的改性etfe粉末涂料及其静电喷涂工艺 |
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 | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200403 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |