一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料及其制备方法。一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，包括A组分和B组分，其中所述A组分包括下列重量份的组分：环氧树脂40～60份、石墨烯浆料5～15份、颜料10～20份、填料5～10份、流平剂0.5～1.5份、分散剂0.5～1份、稀释剂10～20份。本发明专利技术制备的涂料面密度低，具有轻质化的同时具有较好的防腐性能。与现有涂料相比，本发明专利技术制备的涂料良好的机械性能和良好的柔韧性、附着力、耐水性、耐汽油、耐盐雾、质轻、面密度低特点，有利于为涂覆设备减重，在航空领域具有巨大的应用潜力和广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
铝合金的密度较低、质轻、耐腐蚀性能好、比强度高、优异的机械性能、容易加工成型，使铝合金制品得到广泛应用，例如应用于航空、航天、汽车等领域。但是铝合金等金属结构材料经常因为环境介质的作用而发生腐蚀，导致材料的强度降低或失效，并且缩短设备的使用寿命，严重时甚至引起巨大的破坏和损失。在铝合金表面涂覆一层保护性的防腐涂料是最为简单有效的保护措施。传统的涂料为达到良好的防腐效果会添加高含量的防腐颜填料，从而导致涂料漆膜的密度较大，会增加飞机、汽车的重量。因此，有必要研究低密度的防腐涂料以其应用于轻质化的铝合金领域。石墨烯是一种新型纳米片材材料，具有优异的阻隔、屏蔽性能，可以有效地抵抗水分子、氧气和腐蚀离子的渗透，从而提高防腐性能。但是，石墨烯特有的易团聚、难分散的缺点限制了其应用，目前利用石墨烯粉体制备的防腐涂料厚重，面密度高，不能满足轻质化涂料在铝合金领域的应用。
技术实现思路
为了克服现有技术涂料中面密度高的缺陷，本专利技术提供了一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料及其制备方法。一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，包括A组分和B组分，其中所述A组分包括下列重量份的组分：环氧树脂40～60份、石墨烯浆料5～15份、颜料10～20份、填料5～10份、流平剂0.5～1.5份、分散剂0.5～1份、稀释剂10～20份。所述B组分是聚酰胺类固化剂，所述聚酰胺类固化剂是Versamid115、Versamid125与Versamid140的一种或两种以上混合物。具体地，A组分和B组分按照重量份数比是100:30～60进行混合。具体地，所述环氧树脂是E-44型环氧树脂、E-20型环氧树脂或E-02型环氧树脂中的一种或两种以上混合物。具体地，所述颜料是磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉或锶黄中的一种或两种以上混合物。具体地，所述填料是滑石粉或沉淀硫酸钡中的一种或两种混合物。具体地，所述流平剂是EFKA3777或EFKA3600中的一种或两种混合物。具体地，所述分散剂是EFKA4010或EFKA5065中的一种或两种混合物。具体地，所述稀释剂是二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯或丁醇中的一种或两种以上混合物。另外，本专利技术还提供了一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料的制备方法，(1)首先将聚氨酯分散剂7163加入溶剂，搅拌均匀后加入石墨烯粉体，搅拌、分散，分散过程要保持浆料的温度是22-28℃；(2)然后把环氧树脂与稀释剂混合均匀，形成混合物，然后向混合物中加入石墨烯浆料、颜料、填料、流平剂与分散剂，搅拌、研磨、过滤、包装。具体地，在研磨步骤中，研磨至细度达到40μm以下，在过滤时，用120目滤网过滤。具体地，在(1)步骤中，所述溶剂是二甲苯、醋酸丁酯与环己酮的混合溶液，所述二甲苯：醋酸丁酯：环己酮的质量比为1:1:1。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过对石墨烯进行处理，得到石墨烯浆料，石墨烯浆料具有较好的分散稳定性，另外，由于石墨烯浆料的引入，降低了常规防腐颜填料的用量，使本专利技术制备的涂料质轻、面密度低；(2)在本专利技术制备的涂料中石墨烯浆料分散均匀，有效地发挥了石墨烯片材的阻隔和屏蔽作用，因此大大提高了本专利技术的低密度防腐涂料的防腐性能，使得本专利技术具有轻质化的同时具有较好的防腐性能；(3)与现有涂料相比，本专利技术制备的涂料良好的机械性能和良好的柔韧性、附着力、耐水性、耐汽油、耐盐雾、质轻、面密度低特点，有利于为涂覆设备减重，在航空领域具有巨大的应用潜力和广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。石墨烯浆料与普通石墨烯关于分散性的对比实验：分别取0.1g石墨烯和0.1g石墨烯浆料放置在2个不同的小瓶中，各往小瓶中加入30g混合溶剂(二甲苯：丁醇的体积比是4:1)，超声分散1h，将2瓶混合液分散均匀，然后静置96h观察。石墨烯浆料的分散液始终保持均一，没有出现分层现象，但是普通的石墨烯分散液出现了较为明显的分层现象，上层为清液，下层为石墨烯。由此表明普通的石墨烯的分散稳定性差，这是因为石墨烯片层之间的π-π键相互作用力比较大，片层之间极易团聚而沉降。而石墨烯浆料由于片层之间接枝了聚合物链段，其空间位阻效应阻碍了石墨烯片层之间的作用力，因此难以形成团聚而导致沉降，使其始终保持较好的分散性能。实施例1～实施例3实施例1～实施例3基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料的配方，不同之处见表1。其中，在B组分中Versamid115、Versamid125与Versamid140均购自科宁化工(中国)有限公司。表1石墨烯浆料的制备方法：将聚氨酯分散剂7163加入溶剂，搅拌均匀后加入石墨烯粉体，二甲苯：醋酸丁酯：环己酮的质量比为1:1:1，搅拌30min，搅拌速度为300r/min，然后用工业型超声波分散仪先超声8s，停止20s后，再次进行超声2h，分散过程用循环水冷却保持浆料的温度是25℃。通过对石墨烯粉体的处理，得到的石墨烯浆料的分散稳定性较好，利用石墨烯浆料制得的涂料面密度低，具有轻质化特点，使得本专利技术的石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料在轻质化的铝合金领域具有广泛的应用前景。A组分的制备方法，首先把环氧树脂与稀释剂混合均匀，形成混合物，然后向混合物中加入石墨烯浆料、颜料、填料、流平剂与分散剂，搅拌、研磨、研磨至细度达到40μm以下，再用120目滤网过滤、包装。B组分是聚酰胺类固化剂，聚酰胺类固化剂是Versamid115、Versamid125与Versamid140的一种或两种以上混合物。A组分和B组分按照重量份数比是100:30～60进行混合，搅拌均匀，即可得到本专利技术的石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料。表2是实施例1-实施例3制备的石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料与市售铝合金防腐涂料(型号：H06-27)的综合物理性能对比从表2可以看出，本专利技术制备的涂料面密度低，具有轻质化的同时具有较好的防腐性能。与现有涂料相比，本专利技术制备的涂料良好的机械性能和良好的柔韧性、附着力、耐水性、耐汽油、耐盐雾、质轻、面密度低特点，有利于为涂覆设备减重，在航空领域具有巨大的应用潜力和广泛的应用前景。以上仅是本专利技术的部分实施例而已，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对上述实施例作的任何简单的修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：包括A组分和B组分，其中所述A组分包括下列重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：包括A组分和B组分，其中所述A组分包括下列重量份的组分：所述B组分是聚酰胺类固化剂，所述聚酰胺类固化剂是Versamid115、Versamid125与Versamid140的一种或两种以上混合物；A组分和B组分按照重量份数比是100:30～60进行混合。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：所述环氧树脂是E-44型环氧树脂、E-20型环氧树脂或E-02型环氧树脂中的一种或两种以上混合物。3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：所述颜料是磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉或锶黄中的一种或两种以上混合物。4.根据权利要求1所述的基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：所述填料是滑石粉或沉淀硫酸钡中的一种或两种混合物。5.根据权利要求1所述的基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，其特征在于：所述流平剂是EFKA3777或EFKA3600中的一种或两种混合物。6.根据权利要求1所述的基于石墨烯的铝合金用低密度防腐涂料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟民，薛鹏，胡秀东，邹功文，郁飞，狄志刚，
申请(专利权)人：中海油常州涂料化工研究院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，中海油常州环保涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32