本發(fā)明涉及防腐型粉末涂料的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高防腐型石墨烯粉末涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

粉末涂料是一種近年來(lái)逐漸流行起來(lái)的新型、不含溶劑、易于操作的100％固體粉末狀的環(huán)保涂料，利用效率較高，一般是采用靜電噴涂法涂裝，具體為：粉末涂料通過(guò)摩擦或電暈放電而帶電涂覆到工件上，通過(guò)靜電力粘著在工件上，然后將涂覆有粉末涂料的工件加熱到粉末涂料軟化點(diǎn)以上的溫度，粉末涂料開(kāi)始熔化并在工件上形成連續(xù)膜，進(jìn)一步加熱后，就會(huì)引發(fā)粉末涂料的交聯(lián)反應(yīng)，冷卻后，得到連續(xù)、耐久的涂層，因此粉末涂料逐漸廣泛應(yīng)用于家電、汽車(chē)、建筑、石油石化等行業(yè)；隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，粉末涂料的個(gè)性化定制不斷發(fā)展，耐腐蝕型粉末涂料、抗靜電型粉末涂料、高導(dǎo)熱性粉末涂料、高附著力型粉末涂料等研究報(bào)道也不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，耐腐蝕型粉末涂料的制備一般是通過(guò)在組分中加入耐老化劑、抗氧劑、紫外屏蔽劑中的一種或多種的組合等來(lái)實(shí)現(xiàn)，添加量的多少在一定范圍內(nèi)與粉末涂料整體耐腐蝕性能成正比，如何在添加較少量添加劑的條件下獲得較好的耐腐蝕性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員要研究的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種高防腐型石墨烯粉末涂料及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種高防腐型石墨烯粉末涂料，按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土30-45份、氟磷灰石5-10份、螢石粉3-5份、氮化鋁粉3-4份、二硼化釩1-2份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚1-2份、聚乙二醇800 2-3份。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述石墨烯的制備方法包括以下步驟：

(1)將天然鱗片石墨與磷酸、雙氧水按照1:0.8:3.5的質(zhì)量比依次混合，在30-40℃條件下浸漬反應(yīng)50-60min，然后在室溫下過(guò)濾分離出固體物，將固體物洗滌至濾液pH為6-7，干燥后在惰性氣氛條件下的400-650℃下膨化后自然冷卻得前驅(qū)體；

(2)將前驅(qū)體放置于球磨罐交替球磨中，球磨時(shí)間為8-10h，球磨速度為200-400r/min，球磨結(jié)束后即得石墨烯。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述的復(fù)合填料的制備方法如下：將上述納米凹凸棒土、氟磷灰石、螢石粉混合，在4500-500℃下煅燒3-4h，出料冷卻后與二硼化釩混合，充分球磨，得料a；將上述聚乙二醇800加入到4-5倍水中，加熱到30-40℃，充分?jǐn)嚢瑁尤氲X粉,100-200r/min攪拌分散3-4min，加入2，6-二叔丁基對(duì)甲酚，充分混合后與上述料a混合，球磨，烘干，過(guò)60-80目篩，即得所述復(fù)合填料。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述的一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)將復(fù)合填料和石墨烯加入混料釜A中，高速攪拌，邊混合邊分散，攪拌30-50min后，依次加入β-烷基酰胺、安息香、苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑和聚醚改性聚硅氧烷，在混料釜夾套中加熱升溫至90-95℃；高速攪拌40-60min得預(yù)混料A；

(2)在混料釜B中依次加入不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂E-51，高速攪拌，邊混合邊分散，攪拌30-50min后，加入三甲基六亞甲基二胺高速攪拌30-50min得預(yù)混料B；

(3)采用雙螺桿擠出機(jī)在前端采用75℃-85℃對(duì)混料A擠壓，將擠出機(jī)在中段將溫度提高到110℃-120℃后加入混料B，并擠壓成型，通過(guò)粉碎過(guò)篩后即得到粉末涂料。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的石墨烯粉末涂料具有較強(qiáng)的防腐性能，涂層與基材附著力較強(qiáng)、涂層硬度較高，壓痕硬度達(dá)5H以上，涂層表面致密、光潔，抗劃痕和耐摩擦性能較好，涂層具有良好的屏蔽紫外線(xiàn)功能，抗老化功能更加穩(wěn)定持久，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，適用于軌道交通(高鐵、地鐵、輕軌等)領(lǐng)域、油氣水管道領(lǐng)域、船舶工業(yè)、戶(hù)內(nèi)戶(hù)外金屬結(jié)構(gòu)件工程、電器金屬工業(yè)等涉及人類(lèi)生活與工業(yè)制造領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于下述實(shí)施例。

實(shí)施例一

一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：不飽和聚酯樹(shù)脂180份；β-烷基酰胺30份；環(huán)氧樹(shù)脂E-51 70份；三甲基六亞甲基二胺10份；安息香5份；聚醚改性聚硅氧烷8份；苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑5份；復(fù)合填料15份；石墨烯7份；

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土45份、氟磷灰石10份、螢石粉5份、氮化鋁粉4份、二硼化釩2份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚2份、聚乙二醇800 3份；

上述技術(shù)方案中所述石墨烯的制備方法包括以下步驟：

(1)將天然鱗片石墨與磷酸、雙氧水按照1:0.8:3.5的質(zhì)量比依次混合，在30-40℃條件下浸漬反應(yīng)50-60min，然后在室溫下過(guò)濾分離出固體物，將固體物洗滌至濾液pH為6-7，干燥后在惰性氣氛條件下的600℃下膨化后自然冷卻得前驅(qū)體；

(2)將前驅(qū)體放置于球磨罐中交替球磨，球磨時(shí)間為9h，球磨速度為200-400r/min，球磨結(jié)束后即得石墨烯。

所述的復(fù)合填料的制備方法如下：將上述納米凹凸棒土、氟磷灰石、螢石粉混合，在450-500℃下煅燒3-4h，出料冷卻后與二硼化釩混合，充分球磨，得料a；將上述聚乙二醇800加入到4倍重量的水中，加熱到30-40℃，充分?jǐn)嚢瑁尤氲X粉,100-200r/min攪拌分散3-4min，加入2，6-二叔丁基對(duì)甲酚，充分混合后與上述料a混合，球磨，烘干，過(guò)60-80目篩，即得所述復(fù)合填料。

將復(fù)合填料和石墨烯加入混料釜A中，高速攪拌，邊混合邊分散，攪拌45min后，依次加入β-烷基酰胺、安息香、苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑和聚醚改性聚硅氧烷，在混料釜夾套中加熱升溫至90-95℃；高速攪拌50min得預(yù)混料A；

(2)在混料釜B中依次加入不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂E-51，高速攪拌，邊混合邊分散，攪拌30-50min后，加入三甲基六亞甲基二胺高速攪拌30-50min得預(yù)混料B；

(3)采用雙螺桿擠出機(jī)在前端采用75℃-85℃對(duì)混料A擠壓，將擠出機(jī)在中段將溫度提高到110℃-120℃后加入混料B，并擠壓成型，通過(guò)粉碎過(guò)篩后即得到粉末涂料。

實(shí)施例二

一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法步驟同實(shí)施例一，其中，按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：不飽和聚酯樹(shù)脂120份；β-烷基酰胺18份；環(huán)氧樹(shù)脂E-51 40份；三甲基六亞甲基二胺5份；安息香2份；聚醚改性聚硅氧烷4份；苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑2份；復(fù)合填料7份；石墨烯2份；

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土30份、氟磷灰石5份、螢石粉3份、氮化鋁粉3份、二硼化釩1份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚1份、聚乙二醇800 2份。

實(shí)施例三

一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法步驟同實(shí)施例一，其中，按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：不飽和聚酯樹(shù)脂130份；β-烷基酰胺23份；環(huán)氧樹(shù)脂E-51 50份；三甲基六亞甲基二胺6份；安息香3份；聚醚改性聚硅氧烷5份；苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑3份；復(fù)合填料8份；石墨烯2份；

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土35份、氟磷灰石8份、螢石粉4份、氮化鋁粉3.5份、二硼化釩1.5份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚1.5份、聚乙二醇800 2.5份。

實(shí)施例四

一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法步驟同實(shí)施例一，其中，按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：不飽和聚酯樹(shù)脂150份；β-烷基酰胺26份；環(huán)氧樹(shù)脂E-51 60份；三甲基六亞甲基二胺9份；安息香4份；聚醚改性聚硅氧烷7份；苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑4份；復(fù)合填料10份；石墨烯5份；

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土35份、氟磷灰石8份、螢石粉4份、氮化鋁粉3.5份、二硼化釩1.5份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚1.5份、聚乙二醇800 2.5份。

實(shí)施例五

一種高防腐型石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法步驟同實(shí)施例一，其中，按重量份數(shù)計(jì)，該涂料包括如下組分：不飽和聚酯樹(shù)脂140份；β-烷基酰胺24份；環(huán)氧樹(shù)脂E-51 55份；三甲基六亞甲基二胺7.5份；安息香3.5份；聚醚改性聚硅氧烷6份；苯并三唑類(lèi)紫外吸收劑3.5份；復(fù)合填料9份；石墨烯4份；

所述的復(fù)合填料是由下述重量份的原料組成：納米凹凸棒土35份、氟磷灰石8份、螢石粉4份、氮化鋁粉3.5份、二硼化釩1.5份、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚1.5份、聚乙二醇800 2.5份。

將采用上述實(shí)施例的方法制備得到的粉末涂料加入到PGC-1靜電噴槍的粉斗中，在噴涂電壓為60kV，空氣壓力為100kPa的條件下將粉末涂料均勻地噴涂在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的15cm×10cm×0.8mm的鋁板上，將噴涂好的鋁板放入溫度為200℃的烘箱中烘烤l0min然后將樣板取出冷卻，涂膜的厚度控制在80um，然后進(jìn)行性能測(cè)試，附著力測(cè)試參照ISO2409法，抗沖擊強(qiáng)度參照SY/T0442-97法，防腐性能采用45天，24℃，飽和氫氧化鈣試驗(yàn)，涂層無(wú)起泡、軟化、無(wú)微孔，鹽霧試驗(yàn)1000h，涂膜無(wú)變化，表面電阻(Ω﹒m)參照GB/T1408.1，測(cè)試結(jié)果如下：

由上表可以看出，采用本發(fā)明的技術(shù)方案制得的石墨烯粉末涂料具有較強(qiáng)的防腐性能，涂層與基材附著力較強(qiáng)、涂層硬度較高，壓痕硬度達(dá)5H以上，涂層表面致密、光潔，抗劃痕和耐摩擦性能較好，涂層具有良好的導(dǎo)電性,抗老化功能穩(wěn)定持久，適宜進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。