一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种树脂防腐涂料，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材料和溶剂。本发明专利技术改变了石墨烯类材料的添加方式，首先将石墨烯和涂料中锌粉进行复合，得到石墨烯和锌粉的复合材料，然后将处理后的石墨烯和锌粉的复合颗粒与其他成分组合，得到树脂防腐涂料，能够很好地解决石墨烯分散问题，保证其优良性能的完美发挥，而且不需要加入其它助剂，减少了杂质的引入，解决了石墨烯类材料在涂料体系中混合不均匀的弊病，能够保证石墨烯的均匀分散，同时石墨烯和锌粉的复合材料，可以保证石墨烯的平铺状态减少褶皱，更好地发挥其性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法
本专利技术属于防腐涂料
，涉及一种树脂防腐涂料及其制备方法，尤其涉及一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，作为一种由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，它是目前进入应用领域中最薄的材料和最强韧的材料，断裂强度比钢材还要高200倍，还有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％；同时，石墨烯还具有优异的导电性，可以降低内阻，提高超级电容器的循环稳定性；另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，并且非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合用于多种学科和领域，也正是由于石墨烯具有上述诸多的优异物理化学性质，其在储能材料，环境工程，灵敏传感方面被广泛应用，被称为“黑金”或是“新材料之王”，而且潜在的应用前景广大，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点，同时关于石墨烯等衍生物也从研究阶段走向了产业化，引起了各行各业的广泛参与。目前，石墨烯或者氧化石墨烯等衍生物，即石墨烯类材料，可以作为理想的添加材料，赋予了复合材料新的功能性，拓展了石墨烯复合材料的应用领域。如石墨烯或者氧化石墨烯在涂料相关产品中应用，可以实现两种材料的优势互补和加强，大幅度提升涂料产品的性能。而且从世界范围上来看，所有材料每年因腐蚀损失约1％的重量，腐蚀带来的经济损失约占国家经济总量的4％，这种损失在热带和海洋环境中更为严重，如目前我国仅海洋腐蚀带来的损失就超GDP的3％，防腐道路任重道远。纵观国内海洋工程、船舶制造及绿色海洋风能等产业迅猛发展，工业防腐涂料及涂装领域进入了高速成长的黄金时期，其市场规模在各种涂料品种中已经仅次于建筑涂料而位居第二位。近几年，我国在基础设施建设、城镇一体化建设及新农村建设，奥运会、亚运会、上海世博会及全球最大的迪士尼乐园落户上海等等，都有着巨大的涂料需求，在新的国际形势和国家政策下，为涂料行业及工业防腐涂料的快速发展提供了新契机，大力发展新型防腐涂料，具有广阔的前景和现实意义。近几年，含有石墨烯类材料的涂料产品已逐渐有相关报道，然而在实际应用中，石墨烯还存在着诸多的问题和制约因素，如石墨烯极易团聚。由于石墨烯及其衍生物比表面积较大，相互间存在较强的范德华作用力，团聚和缠绕现象明显，使其不能稳定分散，分散后也容易再次团聚在一起难以打开。虽然有大量研究通过添加不同类型的分散剂或者改性的方式来提高石墨烯的分散效果，但实际应用中效果较差，并且还会额外引入其他杂质，对后续研究造成负面影响，而且在与硬质材料混合时，还容易发生卷曲褶皱，这些都将直接影响石墨烯类材料所能起到的效果。因此，如何得到一种石墨烯/锌粉复合材料，使得石墨烯能够在涂料体系中更好的分布，是影响涂料性能的关键因素，也是诸多应用厂商和一线研发人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种石墨烯/锌粉复合材料及其制备方法，本专利技术提供的石墨烯/锌粉复合材料，石墨烯能够均匀分散，复合材料中石墨烯具有较好的平铺状态，较少的褶皱，从而具有更好的性能。本专利技术提供了一种树脂防腐涂料，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材料和溶剂。优选的，所述树脂为230～330重量份；石墨烯和锌粉的复合材料为220～280重量份；溶剂为176～236重量份；所述树脂防腐涂料还包括助剂。优选的，所述助剂包括固化剂、促进剂、分散剂、防沉剂、消泡剂和填料中的一种或多种；所述固化剂为2～8重量份；所述分散剂为1～2重量份；所述促进剂为0.1～0.4重量份；所述防沉剂为2～3重量份；所述消泡剂为2～4重量份；所述填料为20～40重量份。优选的，所述石墨烯和锌粉的复合材料为表面均匀复合石墨烯的锌粉材料；所述石墨烯包括氧化石墨烯、石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种；所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚苯胺树脂、氟碳树脂和过氯乙烯树脂中的一种或多种；所述溶剂包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种；所述分散剂包括碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种；所述消泡剂包括有机硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂和二甲基硅油消泡剂中的一种或多种；所述防沉剂包括防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡和纤维素醚中的一种或多种；所述固化剂包括聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺和聚醚二胺中的一种或多种。本专利技术提供了一种树脂防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：A)将石墨烯和锌粉经过初次混合后，得到石墨烯和锌粉的复合材料；B)将上述步骤得到的石墨烯和锌粉的复合材料、树脂和溶剂进行混合，经过再次旋转蒸发后，得到树脂防腐涂料。优选的，所述步骤A)具体为：A1)将石墨烯溶液和锌粉均匀混合后，得到混合物；A2)将上述步骤得到的混合物经过旋转蒸发后，得到表面均匀分散石墨烯的石墨烯和锌粉复合材料。优选的，所述石墨烯与所述锌粉的质量比为(0.01～1)：100；所述步骤A2)中，所述旋转蒸发的旋转速度为40～70rpm；所述旋转蒸发的温度为60～80℃；所述旋转蒸发的压力为0.003～0.05MPa；所述旋转蒸发的时间为0.5～1.5h。优选的，所述步骤B)中，所述再次旋转蒸发的旋转速度为40～70rpm；所述再次旋转蒸发的温度为60～80℃；所述再次旋转蒸发的压力为0.003～0.05MPa；所述再次旋转蒸发的时间为0.5～2h；所述步骤B)之后还包括步骤C)；C)将经过再次旋转蒸发后的物质和助剂再次混合后，得到树脂防腐涂料。优选的，所述步骤C)具体为：C1)将经过再次旋转蒸发后的物质、填料、分散剂、防沉剂和消泡剂经过搅拌混合后，得到树脂防腐涂料的甲组分；将固化剂、促进剂和溶剂经过再次搅拌混合后，得到树脂防腐涂料的乙组分；所述助剂包括固化剂、促进剂、分散剂、防沉剂、消泡剂和填料中的一种或多种。优选的，所述搅拌混合的转速为1000～3000rpm；所述搅拌混合的时间为1～3h；所述再次搅拌混合的转速为1000～3000rpm；所述再次搅拌混合的时间为0.5～2h。本专利技术提供了一种树脂防腐涂料，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材料和溶剂。与现有技术相比，本专利技术针对石墨烯极易团聚的问题，而现有的分散方法不同程度的存在再次团聚，分散不均，引入杂质，影响性能以及提高处理成本的缺陷。而且在实际应用于涂料过程中，发现直接混合或加入分散剂都不能够解决石墨烯团聚问题，难以保证均匀分散，而且易弯曲，还容易引入杂质，进而导致防腐涂料耐盐雾时间短、抗冲击性能差以及膜层厚等等诸多缺陷。本专利技术创造性的改变了石墨烯类材料的添加方式，首先将石墨烯和涂料中的硬质材料--锌粉进行复合，得到石墨烯和锌粉的复合材料，然后将处理后的石墨烯和锌粉的复合颗粒与其他成分组合，得到树脂防腐涂料，能够很好地解决石墨烯分散问题，保证其优良性能的完美发挥，而且不需要加入其它助剂，减少了杂质的引入，从根本上解决了柔性石墨烯类材料在涂料体系中混合不均匀的弊病，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂防腐涂料，其特征在于，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材料和溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种树脂防腐涂料，其特征在于，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材料和溶剂。2.根据权利要求1所述的树脂防腐涂料，其特征在于，所述树脂为230～330重量份；石墨烯和锌粉的复合材料为220～280重量份；溶剂为176～236重量份；所述树脂防腐涂料还包括助剂。3.根据权利要求2所述的树脂防腐涂料，其特征在于，所述助剂包括固化剂、促进剂、分散剂、防沉剂、消泡剂和填料中的一种或多种；所述固化剂为2～8重量份；所述分散剂为1～2重量份；所述促进剂为0.1～0.4重量份；所述防沉剂为2～3重量份；所述消泡剂为2～4重量份；所述填料为20～40重量份。4.根据权利要求3所述的树脂防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯和锌粉的复合材料为表面均匀复合石墨烯的锌粉材料；所述石墨烯包括氧化石墨烯、石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种；所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚苯胺树脂、氟碳树脂和过氯乙烯树脂中的一种或多种；所述溶剂包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种；所述分散剂包括碳酸丙烯酯、聚乙烯蜡、聚丙烯酸钠盐、苯乙烯-马来酸半酯化物、苯乙烯丙烯酸共聚物、丙烯酸丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种；所述消泡剂包括有机硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂和二甲基硅油消泡剂中的一种或多种；所述防沉剂包括防沉剂3300、有机黏土、有机陶土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡和纤维素醚中的一种或多种；所述固化剂包括聚酰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺和聚醚二胺中的一种或多种。5.一种树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)将石墨烯和锌粉经过初次混合后，得到石墨烯和锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，张在忠，李伟铭，赵永彬，
申请(专利权)人：山东欧铂新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37