[技術(shù)領(lǐng)域]
本發(fā)明涉及防腐涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種水性石墨烯防腐涂料。
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背景技術(shù)：
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金屬腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分驚人的，統(tǒng)計數(shù)字表明，由于金屬腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失(包括更換被腐蝕的設(shè)備裝置和構(gòu)件，采用耐蝕材料，為防止腐蝕而進(jìn)行材料保護(hù)等項目的費(fèi)用)約達(dá)當(dāng)年國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的1.5％～4.2％。從防腐處理的經(jīng)濟(jì)性來看，用防腐涂料是最為經(jīng)濟(jì)和有效的方法。
國際上先進(jìn)工業(yè)國家和地區(qū)，通過法律的形式限制涂料中voc排放量，如美國1990年通過的聯(lián)邦空氣凈化法。我國現(xiàn)在正在編制的《“十二五”重點區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控規(guī)劃》及各種法律和法規(guī)嚴(yán)格限制，所以特別需要快速開發(fā)出環(huán)境友好的水性涂料及其配套的涂裝體系。
傳統(tǒng)的防腐涂料主要有環(huán)氧樹脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料和富鋅防腐涂料。其中大部分為油性漆，使用過程中存在大量有機(jī)揮發(fā)物，造成對環(huán)境的污染，而且富鋅防腐涂料中還添加了對環(huán)境有害的防銹顏料。同時，現(xiàn)在較為常用的高固含環(huán)氧體系，往往通過高膜厚來實現(xiàn)長效的防腐。為降低有害物質(zhì)的用量滿足環(huán)保要求，另外再滿足長效防腐要求的前提下，降低漆膜厚度，減少涂料用量，節(jié)省能源和降低施工成本，我們急需開發(fā)出環(huán)境友好、無鋅且低膜厚的重防腐涂料。
環(huán)氧樹脂是目前工業(yè)上應(yīng)用的最廣泛的涂料樹脂之一，它具有低的固化收縮率、高的粘結(jié)強(qiáng)度、良好的耐化學(xué)性等優(yōu)點，但是由于環(huán)氧樹脂固化后的強(qiáng)度、耐沖擊性、導(dǎo)電性較差，很多時候不能滿足工業(yè)的需求。
石墨烯是聚合物納米復(fù)合材料的重要改性材料之一，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、機(jī)械性能、良好的片層阻隔性能等。因此石墨烯的加入，這些存在的致命缺點將不再阻礙環(huán)氧樹脂在工業(yè)中的應(yīng)用。由于石墨烯在各種溶劑中的分散性都很差，因此需要對其進(jìn)行改性，而這一過程的成本高、工藝復(fù)雜，一直阻礙了其在涂料行業(yè)的工業(yè)進(jìn)程。
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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于在滿足環(huán)保要求的前提下，降低膜厚，免去改性的成本和繁瑣，并具有更為優(yōu)異的防腐和力學(xué)性能。
為達(dá)到上述目的，發(fā)明一種水性石墨烯重防腐涂料，
包括a組分和b組分，其中，
a組分由以下重量份的各原料組成：
環(huán)氧樹脂30-40重量份；
溶劑10-20重量份；
石墨烯分散液7-10重量份；
填料40-50重量份；
助劑3-10重量份；
所述b組分由以下重量份的各原料組成：
固化劑85-90重量份；
去離子水10-15重量份。
上述水性石墨烯重防腐涂料還具有如下優(yōu)化方案：
所述環(huán)氧樹脂為雙酚環(huán)氧樹脂。
所述溶劑為去丙二醇甲醚醋酸酯與丙二醇丁醚。
所述的助劑為消泡劑、防閃銹劑、分散劑和流平劑的組合。
所述的固化劑為聚酰胺類固化劑。
所述的石墨烯分散液為氧化還原石墨烯分散于環(huán)氧環(huán)戊烷中，氧化還原石墨烯占涂料總體質(zhì)量的百分之一。
所述的氧化還原石墨烯是石墨烯經(jīng)過氧化之后再進(jìn)行還原，官能團(tuán)去除徹底，ph值范圍為7.0-8.0，振實密度小于0.1g/cm3，比表面積大于等于180m2/g，粒徑小于10μm。
所述的石墨烯分散液，將氧化還原石墨烯分散在環(huán)氧環(huán)戊烷中，在40℃下超聲分散2小時。
通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的防腐涂料對各種各樣的底材都有良好的適應(yīng)性，可以配套多種中間漆和面漆并保留良好的防腐能力。和其它傳統(tǒng)防腐涂料相比，使用的稀釋劑是水，又沒有重金屬等填料加入，所以對環(huán)境是十分友好的。和單純的環(huán)氧防腐涂料相比，本發(fā)明能夠以一個較低的膜厚達(dá)到其它環(huán)氧涂料高膜厚的效果，節(jié)省了用料和工時。石墨烯的分散一直是石墨烯應(yīng)用的瓶頸，但這里利用環(huán)氧分散劑的特殊結(jié)構(gòu)，免去了對石墨烯改性的繁瑣工程和高昂成本，達(dá)到接近的分散效果。另外，漆膜導(dǎo)電導(dǎo)熱，可應(yīng)用于需要導(dǎo)靜電的防腐蝕場合。
[具體實施方式]
實施例1：
具體實施參考配方如下：
制備方法：將1.0g的氧化還原石墨烯(se1132)加入到11.75g的環(huán)氧環(huán)戊烷中，充分?jǐn)嚢韬笤?0℃下超聲分散1小時，得到石墨烯分散液。將30g雙酚環(huán)氧樹脂乳液(epikote6520)和7g石墨烯分散液機(jī)械攪拌1小時，并在50℃超聲分散2小時，得到石墨烯和樹脂的復(fù)合分散液。在常溫下，將石墨烯和樹脂的復(fù)合分散液與水性色漿混合高速分散，加入消泡劑(byk093)、防閃銹劑(byk794)、溶劑(bcs+dpm)，當(dāng)細(xì)度小于50μm之后加入聚酰胺類固化劑(epikure6870)攪拌均勻。熟化10分鐘后，過濾涂料，使用空氣噴涂設(shè)備噴涂到鋼材表面，控制干膜膜厚不超過35μm。流平5-10分鐘之后，60℃烘干，保養(yǎng)七天后測試。
實施例2：
具體實施參考配方如下：
制備方法：將2.0g的氧化還原石墨烯(se1132)加入到23.5g的環(huán)氧環(huán)戊烷中，充分?jǐn)嚢韬笤?0℃下超聲分散2小時，得到石墨烯分散液。將60g雙酚環(huán)氧樹脂乳液(epikote6520)和14g石墨烯分散液機(jī)械攪拌1.5小時，并在50℃超聲分散3小時，得到石墨烯和樹脂的復(fù)合分散液。在常溫下，將石墨烯和樹脂的復(fù)合分散液與水性色漿混合高速分散，加入消泡劑(byk093)、防閃銹劑(byk794)、溶劑(bcs+dpm)，當(dāng)細(xì)度小于50μm之后加入聚酰胺類固化劑(epikure6870)攪拌均勻。熟化10分鐘后，過濾涂料，使用空氣噴涂設(shè)備噴涂到鋼材表面，控制干膜膜厚不超過35μm。流平5-10分鐘之后，60℃烘干，保養(yǎng)七天后測試。