一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料，其组成原料的重量份为：改性石墨烯50-80、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40。所述的改性石墨烯是通过离子交换将咪唑中的乙烯基苄基交换到石墨烯的边缘部位，然后与甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，即改性石墨烯。本发明专利技术的冷喷锌涂料适用于海工环境的海上风电设备防护，或者用于内陆管径的陆上钢结构的长效防腐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防腐涂料领域，具体涉及一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料。
技术介绍
现有技术中，石墨烯作为涂料尤其是防腐涂料已经开始大量研究，并且随着工业的发展，在电力电网户外设备用上，石墨烯防腐涂料为主要的涂料所能起到的防腐、耐磨、耐酸碱作用越来越重要，目前，常见的石墨烯涂料易被腐蚀和老化，也不能起到自清洁、耐酸碱效果。CN101407690A公开了一种双组份环氧富锌底漆及制备方法。甲组份按重量份数计由以下组分构成：环氧树脂14份，锌粉54-71份，填料4-20份，防沉助剂1-3份，溶剂9份；乙组分包括以下组分和质量百分比含量：固化剂40％，溶剂60％；甲乙组分的质量配比为8∶1-15∶1。该专利技术所得到的涂料耐盐雾时间只有3天，即72小时，且需要的锌粉在54-71份。但现有的石墨烯掺杂涂料效果不理想，不能涂料分散性存在缺陷，直接导致了涂料的使用性能大打折扣。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供新的冷喷锌涂料。本发明的技术方案是：一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料，其组成原料的重量份为：改性石墨烯50-80、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40，消泡剂10-20、流平剂5-8、固化剂5-8、填充剂30-70，以及组分B包括聚硼硅氧烷30-40、铝粉60-70、柠檬酸三乙酯14-16；所述的改性石墨烯是通过离子交换将咪唑中的乙烯基苄基交换到石墨烯的边缘部位，然后与甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，即改性石墨烯进一步的，本专利技术还提供一种所述的改性石墨烯冷喷锌防腐涂料的制备防腐，具体为：(1)按照上述比例关系，将锌粉和改性石墨烯混合均匀，在200-500转/分的转速进行搅拌分散30-80min；(2)保持200-500转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置10-15min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理；(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1000-1200转/分，保温在80-90℃匀速搅拌30-40min(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1000-1200转/分的转速下搅拌10min，组分B的制备过程是按照上述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌15-20min，搅拌速度为800-1000转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持300-500转/分10-20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。优选，所述填充物选自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为10-50nm，浓度为10-50wt％。优选，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸。优选，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，进一步优选三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃，中温度固化效果好，低温性能良好。对该方法的进一步优选，可选择如下具体步骤，(1)按照上述比例关系，将锌粉和改性石墨烯混合均匀，在250转/分的转速进行搅拌分散50min；(2)保持280转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂，然后静置12min；(3)加入滑石粉，以及加入上述比例中的一半量的消泡剂在真空下脱泡处理。(4)再加入流平剂、固化剂、填充剂，将搅拌速度升高到1100转/分，保温在90℃匀速搅拌35min。(5)再加入剩余一半量的消泡剂，继续在1100转/分的转速下搅拌10min，得到改性石墨烯冷喷锌防腐涂料；组分B的制备过程是按照权利要求1所述的比例的聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯，加入搅拌容器中，进行搅拌18min，搅拌速度为900转/分；然后将制得的组分A和组分B进行混合，将组分A加入到组分B中，进一步保持400转/分20min，即可制的富烯冷喷锌防腐涂料。本专利技术还提供上述方法或上述防腐涂料的具体应用，例如冷喷锌涂料适用于海工环境的海上风电设备防护，或者用于内陆管径的陆上钢结构的长效防腐。本专利技术所述的掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料的应用，所述的冷喷锌涂料适用于海上与陆上钢结构的长效防腐。首先，本专利技术使用了改性的石墨烯，通过增加石墨烯的平面带电性能，增强了亲水性而使其具有良好的分散性，与其他组分尤其是分散消泡等组分具有协同作用，表现出的分散性能在使用过程中具有突出的性能。其次，加入了组分B即聚硼硅氧烷、铝粉、柠檬酸三乙酯明显的增强了涂料的附着力和柔韧性，以及抗冲击强度达到了45-50g.cm(GB/T1732-93测试法)。进一步的，结合在由于调整了改性石墨烯和锌粉重量比，得到的涂料的固化效果更好，处于本领域技术人员的预期，分阶段加料搅拌，保证了涂料的细度，以及柔韧性，在制备过程中静置期间，专利技术人发现加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树脂的静置使得涂料具有优良的附着力和冲击强度。改善了涂料的使用性能。本专利技术提供的防腐环氧树脂涂料在减少了大量锌的同时，保证了防腐的要求，避免了富锌涂料带来的环境污染和焊接过程中产生有害气体的危害。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明白，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。实施例1本专利技术的掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：首先拟定产品配比为，其组成原料的重量份为：改性石墨烯80、聚丙烯醋酸乙烯酯15、环氧树脂38、锌粉210、滑石粉40，消泡剂20、流平剂8、固化剂8、填充剂70，以及组分B包括聚硼硅氧烷40、铝粉70、柠檬酸三乙酯16，所述的改性石墨烯是通过离子交换将咪唑中的乙烯基苄基交换到石墨烯的边缘部位，然后与甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，即改性石墨烯；具体而言，该实施例中优选的填充物选自二氧化硅溶液，所述二氧化硅溶液选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为50nm，浓度为50wt％，所述消泡剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸，所述固化剂为三甲基六亚甲基二胺，进一步的三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃。所述方法包括如下步骤：(1)按照上述比例关系，将锌粉和改性石墨烯混合均匀，在500转/分的转速进行搅拌分散80min；(2)保持500转/分的搅拌速度，加入聚丙烯醋酸乙烯酯、环氧树...

【技术保护点】
一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料，其特征在于，其组成原料的重量份为：包括组分A和组分B，组分A和组分B中的各组分均相比于所述涂料的总重量计，其中组分A包括改性石墨烯50‑80、聚丙烯醋酸乙烯酯10‑15、环氧树脂20‑38、锌粉70‑210、滑石粉17‑40，消泡剂10‑20、流平剂5‑8、固化剂5‑8、填充剂30‑70、以及组分B包括聚硼硅氧烷30‑40、铝粉60‑70、柠檬酸三乙酯14‑16；所述的改性石墨烯是通过离子交换将咪唑中的乙烯基苄基交换到石墨烯的边缘部位，然后与甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，即改性石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种掺有改性石墨烯的冷喷锌防腐涂料，其特征在于，其组成原料的重
量份为：包括组分A和组分B，组分A和组分B中的各组分均相比于所述涂料
的总重量计，其中组分A包括改性石墨烯50-80、聚丙烯醋酸乙烯酯10-15、环
氧树脂20-38、锌粉70-210、滑石粉17-40，消泡剂10-20、流平剂5-8、固化剂
5-8、填充剂30-70、以及组分B包括聚硼硅氧烷30-40、铝粉60-70、柠檬酸三
乙酯14-16；所述的改性石墨烯是通过离子交换将咪唑中的乙烯基苄基交换到石
墨烯的边缘部位，然后与甲基丙烯酸甲之聚合，得到的石墨烯聚甲基丙烯酸甲
酯复合材料，即改性石墨烯。
2.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述填充物选自二
氧化硅溶液。
3.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述二氧化硅溶液
选自具有三维网状结构的纳米级二氧化硅溶液；所述纳米级二氧化硅溶液中二
氧化硅的粒径为10-50nm，浓度为10-50wt％。
4.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述消泡剂为辛基
酚聚氧乙烯醚；所述流平剂为丙烯酸。
5.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选，所述固化剂为三甲
基六亚甲基二胺，进一步优选三甲基六亚甲基二胺的马丁耐热温度为94℃。
6.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选改性石墨烯80、聚
丙烯醋酸乙烯酯15、环氧树脂38、锌粉210、滑石粉40，消泡剂20、流平剂8、
固化剂8、填充剂70。
7.如权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于：优选改性石墨烯50、聚丙
烯醋酸乙烯酯10、环氧树脂20、锌粉70、滑石粉17，消泡剂10、流平剂5-8、
固化剂5、填充剂30。
8.一种如权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述方法
包括如下步骤：组分A的制备过程如下：(1)按照上述比例关系，将锌粉和改
性石墨烯混合均匀，在200-500转/分的转速进行搅拌分散30-80min；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵栋，刘小文，
申请(专利权)人：赵栋，
类型：发明
国别省市：江苏;32