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一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法技术

技术编号:15681624 阅读:380 留言:0更新日期:2017-06-23 11:56
本发明专利技术涉及一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法,该涂料包括A料和B料,A料色漆;B料为固化剂;在色漆中,添加了石墨烯‑氧化物纳米棒,在环氧树脂的选择上,选择两种具有互补性质的无溶剂环氧树脂E‑51和有机富锌环氧树脂,强化涂料与基底的附着力和防锈效果;而在固化剂的选择上,本发明专利技术也是选择双固化剂,在最新研究的腰果壳油改性酚醛胺固化剂的基础上,再添加聚酰胺固化剂,从而制备得到潮湿带锈的无溶剂石墨烯改性环氧涂料。

Wet, rust free solvent-free graphene modified epoxy coating and preparation method thereof

The invention relates to a wet rust solvent free graphene modified epoxy coating and a preparation method thereof, wherein the coating comprises A material and B material, A material paint; B material as curing agent; in paint, add graphene oxide nanorods, in epoxy resin choice, a choice of two with the complementary properties of solvent free epoxy resin E 51 and organic zinc rich epoxy resin, strengthened coating and substrate adhesion and anti rust effect; and in the choice of curing agent, the invention is double curing agent based modified amine curing agent of phenolic resin in the latest research of cashew nut oil, add polyamide curing agent, which was prepared by solvent free graphene modified epoxy coating wet rust.

【技术实现步骤摘要】
一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料领域,特别涉及一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法。
技术介绍
无溶剂环氧涂料是最近发展起来的新型涂料,无溶剂型环氧涂料属于高固体分涂料,无溶剂型环氧涂料是不含挥发性有机溶剂的环氧树脂涂料。它是双组分涂料,一个组分是环氧树脂、活性稀释剂、颜料、体质颜料,另一个是固化剂。无溶剂型环氧涂料应采用低分子的液态环氧树脂(如E-44)降低涂料的黏度。若其黏度仍很高,则要加入活性的稀释剂调整黏度,常用稀释剂为甲苯基缩水醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚等。稀释剂的用量一般小于树脂质量的15%。当使用活性稀释剂时,应按1︰1摩尔比增加固化剂的用量使环氧树脂固化。无溶剂型环氧涂料的固化剂常常用多元胺和低分子量的聚酰胺。当用多元胺类作固化剂时,可常温固化,但固化速度缓慢,需加入苯酚、水杨酸、苯甲醇等加速反应。当用低分子量的聚酰胺作固化剂时,可常温或潮湿空气中固化,但在15℃以下,环氧涂料也需要加促进剂三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)加速固化,用量为聚酰胺1%-10%。聚酰胺固化环氧树脂漆膜性能良好,附着力强,耐磨性,耐水性,耐候性良好,但耐溶剂性差。石墨烯是也是最近十来年快速发展起来的新材料,在各个行业都有非常广泛的应用,并且由于石墨烯的加入,可以是的复合材料的各种光电力磁等物理化学性能都有了显著的提高。在涂料领域,石墨烯的添加也得到了广泛的关注。如北京化工大学在CN201510258961.7公开了一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶,包括以下质量分数的组分:环氧树脂基体30~20%,石墨烯包覆的无机填料40~50%,固化剂30~20%。该复合胶可以有效构成热传导通路和导电网络,使得在较低的填充量下,该复合胶的导热导电性能优异,其最高导热系数大于10W/mK,最高电导率大于40S/m。本专利技术成本低廉,无溶剂,无毒,环保,操作便捷,易于工业化生产,作为一种优良的热界面材料,可广泛应用散热器件,电子封装,电子设备,化工能源,汽车工业及航空航天等领域;又如武汉赫斯特涂层材料股份有限公司在CN201610312575.6中公开了一种环氧聚硅氧烷石墨烯重防腐涂料,由甲组分和乙组分组成,甲组分包括:环氧树脂、环氧聚硅氧烷、石墨烯;乙组分为腰果壳油改性胺固化剂。涂料的制备方法为(1)将氢化双酚A环氧树脂、甲氧基聚硅氧烷加入到通氮气的反应釜中,加热60-80℃,加二月桂酸二丁基锡;再缓慢升温至125-135℃,反应5-6h;然后降温至55-60℃,加硅烷偶联剂,继续反应2h;石油醚进行萃取,低压真空#0.08MPa、40℃除溶剂;(2)环氧树脂、步骤(1)的环氧聚硅氧烷和石墨烯,混合后加热溶解,然后加入其它原料混合;所制备的涂料具备优异的耐老化性、耐水性、硬度、柔韧性、耐盐水性等。还如铜陵市肆得科技有限责任公司在CN201510976942.8中公开了一种用于管道的防腐防锈粉末涂料,由以下重量份的原料制备制成:坡缕石8-9、铝锆偶联剂0.16-0.2、有机硅流平剂0.5-0.6、聚二甲基硅氧烷0.2-0.3、钛白粉8-10、石墨烯5-6、胶粉1-2、十八碳烯二酸0.2-0.3、葵二酸二丁酯2-3、双氰胺固化剂4-5、双酚A型环氧树脂90-100、酚醛树脂6-8、氯化稀土0.1-0.2、壳聚糖15-18、聚乙烯醇4-5;制备工艺简单、原料易得,固化后漆膜硬度好、防腐、防锈性能高,用于管道能够延长使用寿命,具备显著的经济和社会效益。还如无锡伊佩克科技有限公司在CN201610374715.2中公开了一种紫外光固化水性聚氨酯抗菌涂料及其制备方法,该抗菌涂料由水性聚氨酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二丙酮醇、纳米三氧化二铝、氧化石墨烯、纳米二氧化钛、光引发剂、流平剂、防沉剂和消泡剂组成,制备方法是:先将光引发剂和二丙酮醇混合均匀,然后依次加入其它组分,充分搅拌混合均匀即可制备得到紫外光固化水性聚氨酯抗菌涂料。水性紫外光光固化涂料不污染环境,固化速度快,可在常温固化,生产效率高,节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产;涂层的硬度高,耐磨性好,耐硬物划伤,光泽度高;本专利技术还具有良好的抗菌防静电性能,且效果稳定,作用时效长。虽然有部分关于石墨烯类的环氧涂料的研究,但是对于新兴发展的无溶剂环氧涂料领域,尤其是对于金属防腐方面,还有很多需要研究的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题,研制出一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法,该涂料包括A料和B料,A料色漆;B料为固化剂;在色漆中,添加了石墨烯-氧化物纳米棒,在环氧树脂的选择上,选择两种具有互补性质的无溶剂环氧树脂E-51和有机富锌环氧树脂,强化涂料与基底的附着力和防锈效果;而在固化剂的选择上,本专利技术也是选择双固化剂,在最新研究的腰果壳油改性酚醛胺固化剂的基础上,再添加聚酰胺固化剂,从而制备得到潮湿带锈的无溶剂环氧涂料。一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)制备石墨烯-纳米棒复合材料:采用Hummer法制备得到金黄色的氧化石墨烯产物,固液分离,真空干燥,将固态氧化石墨烯分散在含有偶联剂的乙二醇溶液中,随后加入分散在乙二醇溶液中的氧化物纳米棒,在40-60℃下搅拌混合1-8h,反应结束后,过滤,真空干燥,即可获得石墨烯-纳米棒复合材料;(2)制备色漆:在反应釜中加入无溶剂环氧树脂E-51300-400份,该份数为重量份,以下均同,第二无溶剂环氧树脂200-300份;然后加入环氧润湿分散助剂10-20份并进行充分搅拌,随后再加入20-40份的石墨烯-纳米棒复合材料、100-120份的云母氧化铁、50-100份的滑石粉、5-10份有机膨润土、5-10份金属纳米份和5-10份的偶联剂,随后进行高速分散,根据需要加入0-10份的流变助剂进行高速分散,研磨至细度≤10微米,加入1-10份流平剂,调节粘度,即可获得色漆;(3)制备固化剂:固化剂为双固化剂,首先将20-30份的腰果壳油改性酚醛胺固化剂在1-5份分散助剂分散,随后再加入20-30份的聚酰胺固化剂,根据需要加入0-5份的促进剂,搅拌均匀后,过滤,即可获得固化剂;(4)将步骤(2)所制备的色漆和步骤(3)中所制备的固化剂按照1:1的质量比进行混合,充分搅拌后,熟化1-4h,即可获得一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料。作为优选,所述氧化物纳米棒中的氧化物为氧化铁,氧化锌,氧化硅,氧化钛,稀土氧化物,氧化钴,氧化镍,氧化铜,氧化铝,氧化镁,氧化钡中的一种或多种。作为优选,所述偶联剂为硅烷类偶联剂、有机铬络合物类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸化合物类偶联剂中的一种或多种。作为优选,所述氧化物纳米棒为氧化铁纳米棒。作为优选,所述氧化铁纳米棒的长径比为10-20:1。作为优选,所述氧化铁纳米棒采用溶剂热法制备所得。作为优选,第二无溶剂环氧树脂为有机富锌环氧树脂。作为优选,一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料,采用上述的潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料的制备方法所得。一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料,包括A料和B料;其重量份数如下:A料为无溶剂环氧树脂E-51300-400本文档来自技高网
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一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法

【技术保护点】
一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)制备石墨烯‑纳米棒复合材料:采用Hummer法制备得到金黄色的氧化石墨烯产物,固液分离,真空干燥,将固态氧化石墨烯分散在含有偶联剂的乙二醇溶液中,随后加入分散在乙二醇溶液中的氧化物纳米棒,在40‑60℃下搅拌混合1‑8h,反应结束后,过滤,真空干燥,即可获得石墨烯‑纳米棒复合材料;(2)制备色漆:在反应釜中加入无溶剂环氧树脂E‑51300‑400份,该份数为重量份,以下均同,第二无溶剂环氧树脂200‑300份;然后加入环氧润湿分散助剂10‑20份并进行充分搅拌,随后再加入20‑40份的石墨烯‑纳米棒复合材料、100‑120份的云母氧化铁、50‑100份的滑石粉、5‑10份有机膨润土、5‑10份金属纳米份和5‑10份的偶联剂,随后进行高速分散,根据需要加入0‑10份的流变助剂进行高速分散,研磨至细度≤10微米,加入1‑10份流平剂,调节粘度,即可获得色漆;(3)制备固化剂:固化剂为双固化剂,首先将20‑30份的腰果壳油改性酚醛胺固化剂在1‑5份分散助剂分散,随后再加入20‑30份的聚酰胺固化剂,根据需要加入0‑5份的促进剂,搅拌均匀后,过滤,即可获得固化剂;(4)将步骤(2)所制备的色漆和步骤(3)中所制备的固化剂按照1:1的质量比进行混合,充分搅拌后,熟化1‑4h,即可获得一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)制备石墨烯-纳米棒复合材料:采用Hummer法制备得到金黄色的氧化石墨烯产物,固液分离,真空干燥,将固态氧化石墨烯分散在含有偶联剂的乙二醇溶液中,随后加入分散在乙二醇溶液中的氧化物纳米棒,在40-60℃下搅拌混合1-8h,反应结束后,过滤,真空干燥,即可获得石墨烯-纳米棒复合材料;(2)制备色漆:在反应釜中加入无溶剂环氧树脂E-51300-400份,该份数为重量份,以下均同,第二无溶剂环氧树脂200-300份;然后加入环氧润湿分散助剂10-20份并进行充分搅拌,随后再加入20-40份的石墨烯-纳米棒复合材料、100-120份的云母氧化铁、50-100份的滑石粉、5-10份有机膨润土、5-10份金属纳米份和5-10份的偶联剂,随后进行高速分散,根据需要加入0-10份的流变助剂进行高速分散,研磨至细度≤10微米,加入1-10份流平剂,调节粘度,即可获得色漆;(3)制备固化剂:固化剂为双固化剂,首先将20-30份的腰果壳油改性酚醛胺固化剂在1-5份分散助剂分散,随后再加入20-30份的聚酰胺固化剂,根据需要加入0-5份的促进剂,搅拌均匀后,过滤,即可获得固化剂;(4)将步骤(2)所制备的色漆和步骤(3)中所制备的固化剂按照1:1的质量比进行混合,充分搅拌后,熟化1-4h,即可获得一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料。2.一种如权利要求1所述的潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料的制备方法,其特征在于:所述氧化物纳米棒中的氧化物为氧化铁,氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹亚静
申请(专利权)人:邹亚静
类型:发明
国别省市:山东,37

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