防水涂料用石墨烯分散体、制备方法和彩钢瓦中的应用技术

本发明专利技术公开了防水涂料用石墨烯分散体、制备方法和彩钢瓦中的应用，按重量百分比该分散体由以下组分组成：89％～95％环氧硅烷、1％～3％石墨烯、1％～3％润湿分散剂、3％～5％防闪锈助剂，通过搅拌粉碎混合的方式制得防水涂料用石墨烯分散体，本发明专利技术中的石墨烯分散体能够很好的解决防水涂料在使用时出现的闪锈及耐腐蚀问题，解决了彩钢瓦屋面因生锈引起的渗水、漏水问题，保障了防水涂料的更长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
防水涂料用石墨烯分散体、制备方法和彩钢瓦中的应用
本专利技术涉及钢结构防水涂料的应用领域，具体涉及一种防水涂料用石墨烯分散体及制备方法，还涉及其在彩钢瓦中的防水应用。
技术介绍
在钢结构厂房屋面、船钢甲板、金属搭接面、金属平台以及各种金属屋面，需要防水涂料形成整体性较好的防水层，而现有的大多数的防水涂料施工前必须在彩钢瓦上进行底漆处理，不适用直接与金属钢结构接触，因此工序复杂，施工期长，且各工序涂层间的附着力无法保证。而直接涂布于彩钢瓦表面的防水涂料，或称之为底面合一涂料是目前该领域的一大研发方向，如国内某防水涂料领域知名公司的金属屋面专用防水涂料HCA-108系列，但目前其性能也仍旧无法应付高潮湿、高盐度等严苛的环境。石墨烯是由sp2杂化碳原子组成的具有共轭电子的二维纳米材料，片层共轭结构的石墨烯通过层层叠加形成致密的隔绝层，加上石墨烯具有绝佳的不可滲透性及高比表面积，共同作用抑制水对涂层的渗透和浸润，同时石墨烯的导电性能能够防止铁锈的生成，因而已被应用于上述底面合一的防水涂料中。然而，在石墨烯的应用中，我们常常需要防止石墨烯的团聚而影响其单片层的优异性能。因此，分散性良好的石墨烯分散液是其推广应用的技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有防水涂料在钢结构屋面使用时容易出现闪锈、渗水各种问题，以及石墨烯粉体易因分散不良而影响其性能，由此本专利技术的专利技术目的在于提供了一种防水涂料专用的石墨烯分散体，该防水涂料专用的石墨烯分散体利用了石墨烯粉体的防水和防锈，又改变了其分散性不良的石墨烯分散体。基于第一个专利技术目的，本专利技术的第二个专利技术目的在于上述防水涂料用石墨烯分散体制备方法。本专利技术的第三个专利技术目的在于，提供一种上述防水涂料用石墨烯分散体在彩钢瓦中的防水应用。本专利技术的上述第一个目的是通过下面的技术方案得以实现的：防水涂料用石墨烯分散体，按重量百分比该分散体由以下组分组成：进一步地，所述的环氧硅烷是含有至少同时含有一个环氧基团和两个硅氧烷基团的环氧硅烷。进一步地，所述的环氧硅烷是以下物质中的一种或两种以上的组合：γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、环氧硅烷低聚物。进一步地，所述的石墨烯是由鳞片石墨经物理法制备得到的少层的石墨烯片或多层的石墨烯片，石墨烯纯度大于95wt％，厚度在1nm～20nm之间，平面横向尺寸在1μm～100μm之间。进一步地，所述的物理法包括微机械剥离法、液相或气相直接剥离法。进一步地，所述的润湿分散剂为含颜料亲和基团的结构化高分子量共聚物的溶液。进一步地，所述的润湿分散剂为所述的润湿分散剂为海名斯的NuosperseFX600、海名斯的NuosperseFX365或海名斯的NuosperseW-22中的一种或两种以上混合物。进一步地，所述的防闪锈剂为海名斯的NALZINFA-179或海名斯的NALZINFA-379或两种以上混合物。为了制的所需的防水涂料用石墨烯分散体，其制备方法包括以下步骤：(1)称取所需量的环氧硅烷于烧杯中，在搅拌转速为300～600r/min下，缓慢加入石墨烯，加完之后继续搅拌；(2)将其置于超声波细胞粉碎仪中，并在冰水浴条件下，超声波细胞粉碎仪设置参数为：选用Φ为20的变幅杆，温度设定为40℃，间隔震荡休息，以每十分钟为一组，共进行三组，相当于三十分钟；(3)取出烧杯，搅拌条件下分别加入润湿分散剂和防闪锈助剂，得到成品。进一步地，防水涂料用石墨烯分散体在彩钢瓦防水中的应用。本专利技术的有益效果：使用的分散剂可通过物理吸附牢固地锚定吸附在石墨烯的表面上，构成一定厚度的复合层，使石墨烯层间保持一定距离，避免石墨烯再次团聚，保证了石墨烯能够较大的发挥出其性能；以环氧硅烷作为石墨烯分散体的基体，不仅对基材附着力提升，同时硅烷水解交联也可提升涂层的耐水性能；该分散体制备方法简单、易于操作，且稳定性好，可以直接作为防水涂料的后添加使用，使防水涂料在钢结构建筑上形成良好的防水层。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的实质性内容，但并不以此限定本专利技术保护范围。尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。实施例1防水涂料用石墨烯分散体配方一表1防水涂料用石墨烯分散体配方一组分比重％环氧硅烷94石墨烯粉体1NuosperseFX6002NALZINFA-1793总和100(1)称取188g的环氧硅烷于500ml烧杯中，在搅拌转速为450r/min下，缓慢加入2g石墨烯粉体，加完之后继续搅拌15min；(2)将上述烧杯置于超声波细胞粉碎仪中，并在冰水浴条件下，超声波细胞粉碎仪设置参数为：选用Φ为20的变幅杆，温度设定为40℃，间隔震荡休息，以每十分钟为一组，共进行三组，相当于三十分钟；(3)取出烧杯，搅拌条件下分别加入4gNuosperseFX600和6gNALZINFA-179，得到成品A。上述NuosperseFX600用作润湿分散剂，来源于市场购买获得，可以通过海名斯公司按照上述型号购买获得，也可以通过供应商上海田裕化工科技有限公司购买获得。NALZINFA-179用作防闪锈助剂，来源于市场购买获得，可以通过海名斯公司按照上述型号购买获得，也可以通过供应商上海田裕化工科技有限公司购买获得。实施例2防水涂料用石墨烯分散体配方二表2防水涂料用石墨烯分散体配方二(1)称取186g的环氧硅烷于500ml烧杯中，在搅拌转速为450r/min下，缓慢加入4g石墨烯粉体，加完之后继续搅拌15min；(2)将上述烧杯置于超声波细胞粉碎仪中，并在冰水浴条件下，超声波细胞粉碎仪设置参数为：选用Φ为20的变幅杆，温度设定为40℃，间隔震荡休息，以每十分钟为一组，共进行三组，相当于三十分钟；(3)取出烧杯，搅拌条件下分别加入4gNuosperseFX600和6gNALZINFA-179，得到成品B。上述NuosperseFX600用作润湿分散剂，来源于市场购买获得，可以通过海名斯公司按照上述型号购买获得，也可以通过供应商上海田裕化工科技有限公司购买获得。NALZINFA-179用作防闪锈助剂，来源于市场购买获得，可以通过海名斯公司按照上述型号购买获得，也可以通过供应商上海田裕化工科技有限公司购买获得。实施例3防水涂料用石墨烯分散体配方三表3防水涂料用石墨烯分散体配方三组分比重％环氧硅烷92石墨烯粉体3NuosperseFX6002NALZINFA-1793总和100(1)称取184g的环氧硅烷于500ml烧杯中，在搅拌转速为450r/min下，缓慢加入6g石墨烯粉体，加完之后继续搅拌15min；(2)将上述烧杯置于超声波细胞粉碎仪中，并在冰水浴条件下，超声波细胞粉碎仪设置参数为：选用Φ为20的变幅杆，温度设定为40℃，间隔震荡休息，以每十分钟为一组，共进行三组，相当于三十分钟；(3)取出烧杯，搅拌条件下分别加入4gNuosperseFX600和6gNALZINFA-179，得到成品C。上述NuosperseFX600用作润湿分散剂，来源于市场购买获得，可以通过海名斯公司按照上述型号购买获得，也可以通过供应商上海田裕化工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防水涂料用石墨烯分散体，按重量百分比该分散体由以下组分混合制成：

【技术特征摘要】
1.防水涂料用石墨烯分散体，按重量百分比该分散体由以下组分混合制成：2.根据权利要求1所述的防水涂料用石墨烯分散体，其特征在于：所述的环氧硅烷是含有至少同时含有一个环氧基团和两个硅氧烷基团的环氧硅烷。3.根据权利要求2所述的防水涂料用石墨烯分散体，其特征在于：所述的环氧硅烷是以下物质中的一种或两种以上的组合：γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、环氧硅烷低聚物。4.根据权利要求1所述的防水涂料用石墨烯分散体，其特征在于：所述的石墨烯是由鳞片石墨经物理法制备得到的少层的石墨烯片或多层的石墨烯片，石墨烯纯度大于95wt％，厚度在1nm～20nm之间，平面横向尺寸在1μm～100μm之间。5.根据权利要求4所述的防水涂料用石墨烯分散体，其特征在于：所述的物理法为微机械剥离法、液相或气相直接剥离法中的一种。6.根据权利要求1所述的防水涂料用石墨烯分散体，其特征在于：所述的润湿分散剂为含颜料亲和基团的结构化高分子量共聚物的溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈伟亮，李俊贤，徐凯，
申请(专利权)人：杭州烯创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33