石墨烯重防腐涂料及其制备方法技术

技术编号:17794180 阅读:82 留言:0更新日期:2018-04-25 17:39
本发明专利技术涉及重防腐涂料领域,具体地涉及石墨烯重防腐涂料及其制备方法。石墨烯重防腐涂料包括A组分和B组分,其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯10‑20份,纳米钇铝石榴石5‑15份,填料20‑40份,分散剂0.5‑2份,防沉降剂1‑3份,促进剂0.5‑1份,消泡剂0.3‑1.5份;所述B组分为固化剂,其重量份为10‑40份;本发明专利技术还公开了石墨烯重防腐涂料的制备方法。本发明专利技术制备的重防腐涂料施工性好,同时具备良好的防腐性与耐候性。

Graphitic heavy anticorrosive coatings and their preparation methods

The invention relates to the field of heavy-duty anticorrosive coatings, in particular to graphene heavy anticorrosive coatings and the preparation method thereof. The graphene heavy anticorrosive coatings include A components and B components. The A components are prepared by the raw material including the following weight: 100 matrix resin, 20 graphene 10, 15 nano yttrium aluminum garnet 5, 20 filler 40 copies, 0.5 dispersants, 1 dispersant, 3, 0.5 1, and foam inhibitor. The B component is a curing agent, and its weight is 10 parts and 40 parts. The invention also discloses a preparation method of graphene heavy anticorrosive coating. The heavy duty anticorrosive coating prepared by the invention has good constructability and good corrosion resistance and weather resistance.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯重防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及重防腐涂料领域,具体地涉及石墨烯重防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
全球船舶、桥梁、码头等钢材质海洋工程每年因腐蚀造成的经济损失巨大。各国的防腐实践证明:涂覆重防腐涂料是海洋工程最有效、经济的防腐手段。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。重防腐涂料作为防腐涂料的骄子,自20世纪60~70年代开始应用以来,得到了迅速发展,被广泛应用于新兴海洋工程、现代交通运输、能源工业、大型工业企业、市政设施等领域。目前,国内常用的重防腐涂料体系有环氧树脂涂料、聚氨酯树脂涂料、玻璃鳞片涂料等。环氧树脂拥有良好的成膜性能和较高的附着力,但环氧树脂不耐老化,易粉化,高温下承受强腐蚀介质能力差;聚氨酯树脂涂料附着力优异、力学性能好、抗化学腐蚀性好,但施工性能和储存稳定性差,漆膜容易起泡,此外,聚氨酯涂料生产过程中使用的原材料异氰酸酯对人有很大的毒性;玻璃鳞片涂料理论上具有优异的耐化学腐蚀性、抗渗水、水蒸气、腐蚀性离子、耐温度性能,但此种涂料对于鳞片的厚度、鳞片的排列方式、鳞片与成膜物质的粘合力具有很高的要求。石墨烯作为一种新型的防腐材料,其应用方式多数是将石墨烯作为功能性填料进行添加,由此带来一个关键问题是如何解决石墨烯难分散问题。在环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应,更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点,其防腐性能超过现有的重防腐涂料,可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的涂装保护。但由于石墨烯的共轭结构导致其在与水、有机溶剂以及聚合物的相容性较差,在涂料中容易团聚,形成缺陷,反而影响涂料性能。钇铝石榴石是LED灯以及激光材料常用材料,其特殊的结构特性使得其具备优异的物理化学稳定性,但是,常规高温烧结的钇铝石榴石颗粒粒径大,且能耗高,无法在涂料中使用。综上所述,有必要开发一种质量稳定、成本可控、施工方便、性能更好的重防腐涂料。
技术实现思路
为此,本专利技术提供石墨烯重防腐涂料,包括A组分和B组分,其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯10-20份,纳米钇铝石榴石5-15份,填料20-40份,分散剂0.5-2份,防沉降剂1-3份,促进剂0.5-1份,消泡剂0.3-1.5份;所述B组分为固化剂,其重量份为10-40份;优选地,所述A组分与B组分的重量比为(10-6):1;优选地,所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯13-16份,纳米钇铝石榴石8-12份,填料25-30份,分散剂1-1.5份,防沉降剂1.5-2份,促进剂0.7-0.9份,消泡剂0.5-0.7份;在一种技术方案中,所述基体树脂为酚醛乙烯基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中的一种或两种。在一种技术方案中,所述填料为硫酸钡、硫酸锌、玻璃鳞片、硅微粉中的一种或多种。在一种技术方案中,所述分散剂为BYK-P104S、BYK-P904、BYK-170中的一种或多种。在一种技术方案中,所述防沉降剂为有机膨润土或气相二氧化硅。在一种技术方案中,所述促进剂为三乙醇胺或四甲基硫脲中的一种或两种。在一种技术方案中,所述消泡剂为BYK-054、BYK-021中的一种或两种。在一种技术方案中,所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺。在一种技术方案中,所述纳米钇铝石榴石的制备方法包括如下步骤:(1)称取3mol的硝酸钇和6mol的硝酸铝加入PEG400中,缓慢加热到60℃并搅拌90min,随后冷却至室温;(2)向步骤(1)中边搅拌边加入无水六乙基亚膦酰三胺,并加热至90℃,保持2h,冷却至室温;(3)将步骤(2)中的材料倒入聚四氟乙烯内衬单腔中,保持填充度80%,并装入不锈钢水热反应釜中,放入烘箱,在280℃下维持36h,自然冷却至室温;(4)将步骤(3)得到的产物离心分离,用甲醇和去离子水交替清洗离心分离6次后,在100℃下烘干5h得到纳米钇铝石榴石粒子,所述纳米钇铝石榴石的粒径为50-100nm,均匀分散。另一方面,本专利技术披露了石墨烯重防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)按照重量配比称取原料,在搅拌条件下在基体树脂中依次加入分散剂、防沉降剂、促进剂和消泡剂,以1500r/min的转速搅拌30min,降低转速至500r/min,加入石墨烯、纳米钇铝石榴石,以2500r/min的转速搅拌1h,最后降低转速至1000r/min,加入填料,1500r/min的转速下搅拌30min,得到膏状涂料A组分;(2)将步骤(1)得到的A组分和B组分按照配比混合均匀,得到成品重防腐涂料。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术在现有技术的基础上,加入石墨烯和纳米钇铝石榴石,提高了重防腐涂料的防腐性和耐候性;(2)本专利技术中特定的比例的硫酸钡和玻璃鳞片,可以提高材料的耐磨性能;(3)本专利技术选用特定比例的分散机和消泡剂,能够有效的将石墨烯和纳米钇铝石榴石分散于涂料体系中,制备出施工性良好的重防腐涂料。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所述领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。在下文中,将通过实施例对本专利技术进行更详细的描述,但应理解,这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有特殊说明,所有原料都是市售的。实施例1(1)在搅拌条件下在60重量份酚醛乙烯基树脂和40重量份丙烯酸树脂中依次加入0.5重量份BYK-P104S、0.5重量份BYK-P904、1重量份有机膨润土、0.5重量份三乙醇胺和0.5重量份BYK-054,以1500r/min的转速搅拌30min,降低转速至500r/min,加入10重量份石墨烯、5重量份纳米钇铝石榴石,以2500r/min的转速搅拌1h,最后降低转速至1000r/min,加入10重量份硫酸钡和10重量份硫酸锌,1500r/min的转速下搅拌30min,得到膏状涂料A组分;(2)将步骤(1)得到的A组分和13.8重量份B组分(三甲基六亚甲基二胺),得到成品重防腐涂料,待测试。其中,所述纳米钇铝石榴石的制备方法为:(1)称取3mol的硝酸钇和6mol的硝酸铝加入PEG400中,缓慢加热到60℃并搅拌90min,随后冷却至室温;(2)向步骤(1)中边搅拌边加入无水六乙基亚膦酰三胺,并加热至90℃,保持2h,冷却至室温;(3)将步骤(2)中的材料倒入聚四氟乙烯内衬单腔中,保持填充度80%,并装入不锈钢水热反应釜中,放入烘箱,在280℃下维持36h,自然冷却至室温;(4)将步骤(3)得到的产物离心分离,用甲醇和去离子水交替清洗离心分离6次后,在100℃下烘干5h得到纳米钇铝石榴石粒子,所述纳米钇铝石榴石的平均粒径为70nm,均匀分散。实施例2(1)在搅拌条件下在60重量份酚醛乙烯基树脂和40重量份醇酸树脂中依次加入1重量份BYK-P104S、1重量份BYK-170、1.5重量份气本文档来自技高网
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【技术保护点】
石墨烯重防腐涂料,其特征在于,包括A组分和B组分,其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯10‑20份,纳米钇铝石榴石5‑15份,填料20‑40份,分散剂0.5‑2份,防沉降剂1‑3份,促进剂0.5‑1份,消泡剂0.3‑1.5份;所述B组分为固化剂,其重量份为10‑40份。

【技术特征摘要】
1.石墨烯重防腐涂料,其特征在于,包括A组分和B组分,其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯10-20份,纳米钇铝石榴石5-15份,填料20-40份,分散剂0.5-2份,防沉降剂1-3份,促进剂0.5-1份,消泡剂0.3-1.5份;所述B组分为固化剂,其重量份为10-40份。2.如权利要求1所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于,所述A组分与B组分的重量比为(10-6):1。3.如权利要求1或2所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于,所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到:基体树脂100份,石墨烯13-16份,纳米钇铝石榴石8-12份,填料25-30份,分散剂1-1.5份,防沉降剂1.5-2份,促进剂0.7-0.9份,消泡剂0.5-0.7份。4.如权利要求1所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于:所述基体树脂为酚醛乙烯基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中的一种或两种。5.如权利要求1所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于:所述填料为硫酸钡、硫酸锌、玻璃鳞片、硅微粉中的一种或多种。6.如权利要求1所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于:所述分散剂为BYK-P104S、BYK-P904、BYK-170中的一种或多种。7.如权利要求1所述的石墨烯重防腐涂料,其特征在于:所述防沉降剂为有机膨润土或气相二氧化硅;所述促进剂为三乙醇胺或四甲基硫脲中的一种或两种;所述消泡剂为BYK-...

【专利技术属性】
技术研发人员:容七英
申请(专利权)人:北京佑琳生科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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