一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料及制备方法技术

本发明专利技术涉及耐盐雾防腐涂料技术领域，具体涉及一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料及制备方法。以石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂，将三聚磷酸铝和复合改性剂在水中混合配成浆料；再进行研磨改性，过滤、干燥收集得到固态物质；将固态物质分散在作为胶粉前驱液的乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液中，再在400～800rpm搅拌分散1～2h，得到改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液；将改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液搅拌均匀后送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，过筛后得到5～10μm的粉末，即石墨烯耐盐雾母料。采用本发明专利技术方法制备得到的耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料耐盐雾性和耐腐蚀性能好，使用寿命长。

Graphene masterbatch for salt spray resistant anticorrosive coatings and its preparation method

The invention relates to the technical field of salt spray resistant anticorrosive coatings, in particular to a graphene masterbatch for salt spray resistant anticorrosive coatings and a preparation method thereof. Using nano Zinc Oxide as the composite modifier on the surface of graphene, the mixture of aluminum triphosphate and complex modifier in water was mixed into slurry, then grind and modified, filtrated and dried to collect solid material. The solid material was dispersed in vinyl acetate vinyl acetate copolymer emulsion as the precursor of rubber powder, and then stirred 1 to 2H at 400 to 800rpm to obtain modified triphosphor. Acid aluminum / graphene glue solution. After mixing the modified aluminum triphosphate / graphene adhesive liquid evenly, spray into the spray dryer to spray dry. After sieving, the powder of 5~10 micron m is obtained, that is, sodium salt resistant salt spray masterbatch. The graphene masterbatch prepared by the method of the invention has good salt spray resistance, corrosion resistance and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料及制备方法
本专利技术涉及耐盐雾防腐涂料
，具体涉及一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料及制备方法。
技术介绍
全世界每年金属腐蚀所造成的经济损失为地震、火灾、台风等自然灾害损失总和的6倍，因此，大力开发优异的金属腐蚀防护方法显得至关重要，其中防止金属腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂覆防腐蚀涂层。长期以来，涂料工业使用的含铅、铬（VI）等有毒金属的防锈颜料虽然具有优异的防锈性能，但它们对人体及环境所造成的严重危害和污染是众所周知的。三聚磷酸铝属于环保型无公害白色防锈颜料，外观为灰白色粉末，无毒性，不含铅、铬等有害重金属元素，是铅、铬系有毒防锈颜料理想的换代产品。三聚磷酸铝本身就具有很强的防锈能力，但由于酸性、溶解度等原因，单独使用难以达到理想的防腐效果。石墨烯作为一种二维的片状材料，可有效改善涂料的耐盐雾性能和耐腐蚀性能。但纳米级别的石墨烯自身极易团聚，用于防腐涂料时，无法均匀分散，导致性能不理想。另外，三聚磷酸铝及其改性剂氧化锌均为无机物，与涂料界面相容性相差较大。因此，解决上述添加剂的分散问题是获得性能优异的涂料的前提。申请号为201711381030.1的专利申请公开了一种双组份水性环氧石墨烯防腐涂料的制备方法。本专利技术以环氧聚醚加成物乳化环氧树脂制备环氧树脂乳液，以氨基聚醚和多元胺与环氧树脂反应制备聚醚改性环氧胺加成物固化剂。以该环氧树脂胺加成物与锌粉、颜填料和石墨烯制备锌粉浆作为A组分；以硅烷偶联剂和硅酸酯共同水解制备硅酸酯溶胶，该硅酸酯溶胶与上述环氧树脂乳液混合作为B组分。适量石墨烯对锌粉浆和硅酸盐溶胶对环氧乳液的改性均显著提高了水性富锌底漆的防腐性能，达到同样防腐效果可以大幅降低锌粉用量。所得水性底漆VOC含量低、大大减少有机溶剂和锌粉对环境的污染，消除火灾和安全隐患。涂料贮存稳定性好，施工安全方便，涂层干燥快,漆膜附着力强，防腐性能优异。申请号为201711300934.7的专利申请公开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。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。申请号为201711120382.1的的专利申请公开了一种由树枝状大分子搭载分散制备石墨烯防腐涂料的方法。提出采用树枝状大分子搭载分散石墨烯并配置到涂料中，由于树枝状大分子表面含有多种基团，能够有效吸附、搭载石墨烯，与树脂涂料相容性良好，提升了石墨烯的分散性，避免其自身团聚。相对于涂料中石墨烯通用分散方法，本专利技术方法分散效果更好，并能大幅度提升石墨烯掺入量，更好的利用石墨烯的优异性能。申请号为201710103915.9的专利申请公开了一种环氧带锈石墨烯防腐涂料及其制备方法。所述一种环氧带锈石墨烯防腐涂料，按重量百分含量计，石墨烯0.1％-5％，环氧树脂30％-60％，活性颜料20％-40％，颜填料10％-30％，分散剂0.1％-10％，涂料助剂0.1％-5％，溶剂8％-30％。本专利技术提供的涂料，各成分协同增强作用，得到的涂料与锈层结合紧密，并且防腐性能优异，实现带锈涂装、长效防腐、底面合一。本专利技术通过相应的制备方法，各成分之间协同作用，得到石墨烯粉体分散均一的涂料，该方法制备简便易行，制得的涂料的性能优越。申请号为201610514865.9的专利申请公开了一种石墨烯改性丙烯酸树脂防腐涂料，该涂料包含以下重量份组分：水性丙烯酸树脂60-70份、共缩聚树脂18-24份、异丙苯过氧化氢4-9份、聚砜树脂4.5-6.5份、甲基苯并三氮唑4-6份、石墨烯11-14份、肌醇六磷酸酶5-8份、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲9-15份、乙二胺四乙酸二钠4-7份、环烷酸锌11-14份。本专利技术石墨烯改性丙烯酸树脂防腐涂料具有良好的耐磨性和耐高温性能，提高涂层与基面之间的结合强度，改善在各种温度下的固化速度，且还具有很好的耐水性和抗化学腐蚀性。
技术实现思路
针对目前利用石墨烯、三聚磷酸铝等改性防腐涂料存在分散性差的缺陷，本专利技术提出一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的制备方法，该方法制备得到的一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料耐盐雾性和耐腐蚀性能好，使用寿命长。为达到上述第一个目的，本专利技术的所述一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的制备方法由如下步骤组成：(a).以石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂，将三聚磷酸铝和复合改性剂在水中混合配成浆料；(b).将(a)步骤所述浆料进行研磨改性，过滤、干燥收集得到固态物质；(c).将(b)步骤所得固态物质分散在作为胶粉前驱液的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液中得到混合物A，再将混合物A移入高速分散机，在400～800rpm搅拌速度下搅拌分散1～2h，使其完全分散在乳液中，得到改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液；(d).将(c)步骤所述改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液搅拌均匀后送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，过筛后得到5～10μm的粉末，即石墨烯耐盐雾母料；所述喷雾干燥过程中，设定进料速率为1～5L/min，喷雾干燥器的进口温度为120～150℃，出口温度70～85℃，转速500～700rpm。(d)步骤干燥改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液时，温度不易过高，温度过高，得到的产品性能差，同时停留的时间也不宜过短，过短的停留时间改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液干燥不完全，同时造成能量的浪费。喷雾干燥时物料与换热介质要均匀的接触，才能均匀受热干燥，因此进料速度也不宜过快，进料速度过慢生产效率也低。为了受热均匀，除了要控制进料速率以外，还可进行搅拌。经过实验研究发现，喷雾干燥过程中，进料速率为1～5L/min，喷雾干燥器的进口温度为120～150℃，出口温度70～85℃，转速500～700rpm时，得到的产品性能好，生产效率高，改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液与换热介质均匀接触，受热均匀。因此，喷雾干燥过程中，设定进料速率为1～5L/min，喷雾干燥器的进口温度为120～150℃，出口温度70～85℃，转速500～700rpm是非常必要的。石墨烯表面负载纳米氧化锌材料的制作方法简单，但是其比例比较关键，纳米氧化锌或石墨过多或过少，最终制备得到的耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的性能都会受到不同程度的影响，经过实验研究发现，纳米氧化锌粉墨与石墨烯按照质量比为1～9:25～50，制备得到的耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料性能好，因此进一步地，(a)步骤所述石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂由以下方法制备得到：将纳米氧化锌粉墨与石墨烯按照质量比为1～9:25～50混合，搅拌均匀即得表面负载纳米氧化锌的石墨烯。进一步地，(a)步骤所述三聚磷酸铝和复合改性剂的质量比为40～80：8～19。进一步优选的，(a)步骤所述三聚磷酸铝和复合改性剂的质量比为60～70：8～15。进一步地，(b)步骤所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的制备方法，其特征在于，制备方法如下：(a).以石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂，将三聚磷酸铝和复合改性剂在水中混合配成浆料；(b).将(a)步骤所述浆料进行研磨改性，过滤、干燥收集得到固态物质；(c).将(b)步骤所得固态物质分散在作为胶粉前驱液的乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液中得到混合物A，再将混合物A移入高速分散机，在400～800rpm搅拌速度下搅拌分散1～2h，使其完全分散在乳液中，得到改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液；(d).将(c)步骤所述改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液搅拌均匀后送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，过筛后得到5～10μm的粉末，即石墨烯耐盐雾母料；所述喷雾干燥过程中，设定进料速率为1～5L/min，喷雾干燥器的进口温度为120～150℃，出口温度70～85℃，转速500～700rpm。

【技术特征摘要】
1.一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的制备方法，其特征在于，制备方法如下：(a).以石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂，将三聚磷酸铝和复合改性剂在水中混合配成浆料；(b).将(a)步骤所述浆料进行研磨改性，过滤、干燥收集得到固态物质；(c).将(b)步骤所得固态物质分散在作为胶粉前驱液的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液中得到混合物A，再将混合物A移入高速分散机，在400～800rpm搅拌速度下搅拌分散1～2h，使其完全分散在乳液中，得到改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液；(d).将(c)步骤所述改性三聚磷酸铝/石墨烯胶液搅拌均匀后送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，过筛后得到5～10μm的粉末，即石墨烯耐盐雾母料；所述喷雾干燥过程中，设定进料速率为1～5L/min，喷雾干燥器的进口温度为120～150℃，出口温度70～85℃，转速500～700rpm。2.根据权利要求1所述的一种耐盐雾防腐涂料用石墨烯母料的制备方法，其特征在于，(a)步骤所述石墨烯表面负载纳米氧化锌材料作为复合改性剂由以下方法制备得到：将纳米氧化锌粉与石墨烯按照质量比为1～9:25～50混合，搅拌均匀即得表面负载纳米氧化锌的石墨烯。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51