一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，具体成分包括：0.1‑5份羟基化石墨烯、60‑90份水性聚氨酯树脂、0.5‑1.0份脱模剂、0.5‑1.0份消泡剂、0.5‑1.0份流平剂、0.5‑1.0份促进剂、100份去离子水。其制备方法是将羟基化石墨烯、水性聚氨酯、水性聚氨酯助剂、去离子水在卧式球磨机中进行球磨分散，再涂膜测试防腐性能。本发明专利技术中羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料在钢、铁等底材上附着力优异，柔韧性和耐磨性能等力学性能优异；在酸、碱、盐等化学介质中防护效果突出；在模拟海洋环境实验条件中表现出优异的耐盐雾腐蚀性能可应用为各类钢、铁材质海洋工程中。

【技术实现步骤摘要】
一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法
本专利技术涉及水性防腐涂料，尤其涉及一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法。
技术介绍
聚氨酯防腐涂料是应用增长速度最快的涂料品种之一，其中水性聚氨酯防腐涂料更是炙手可热，水性聚氨酯涂料对金属、木材、混凝土及塑料等表面具有良好的附着力，耐候性、耐冲击性和耐磨性佳，尤其水性脂肪族聚氨酯涂料的各项性能与溶剂型聚氨酯涂料相当。水性聚氨酯与其他乳胶涂料相比，低温成膜效果好，不需要成膜助剂，也不需要外加乳化剂、分散剂或增塑剂等。虽然水性聚氨酯涂料已经在轻工、建筑、家装等行业得到了广泛的应用，但是这类涂料极少作为重防腐涂料用在船舶上。因此研究船舶用重防腐水性聚氨酯涂料具有显著的理论和应用价值。石墨烯是一种碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料，也是目前为止世界上已知的最薄、最坚硬的纳米材料，超高的比表面积、优异的导电性、超高的强度、韧性和屏蔽性等特性使它在导电涂料和金属防护涂料领域有望发挥极佳的作用。同时石墨烯是一种疏松的纳米材料，表面能大，在水性聚氨酯防腐涂料中极易发生团聚，这限制了石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料中的应用。目前，研究者常通过分散工艺优化和对石墨烯表面化学改性处理以期提高石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料中的分散稳定性；其中前者虽在成本相对较低但在涂料制备工艺基础上额外增加步骤，会大大增加成本不利于工业化。本专利技术采用将石墨烯进项表面羟基化处理，增强其亲水性能，降低其在水性聚氨酯防腐涂料中的团聚能力，从而提高在水性聚氨酯防腐涂料中分散性，增强水性聚氨酯防腐涂料的综合性能。
技术实现思路
为进一步增强水性聚氨酯防腐粉末涂料的耐酸耐碱性、耐腐蚀性能，本专利技术提供一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，具体制作步骤为：(1)将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末。(2)将羟基化石墨烯在乙醇或去离子水中搅拌分散，配制成1g/L的羟基化石墨烯溶液；（3）将0.1-5份羟基化石墨烯、60-90份水性聚氨酯树脂、0.5-1.0份脱模剂、0.5-1.0份消泡剂、0.5-1.0份流平剂、0.5-1.0份促进剂、100份去离子水进行搅拌混合；（4）将搅拌混合好的溶液置于卧式球磨机中的球磨罐中进行球磨48-96h；（5）将球磨好的羟基化石墨烯水性聚氨酯溶液取出，并涂覆在马口铁片上，晾干固化；（6）将固化好的马口铁片样品在35℃，质量分数为5%的食盐水的体系中进行盐雾试验。优选的：羟基化石墨烯的添加量为0.5-1份，1-3份，3-5份的一种。本专利技术采用将石墨烯进行表面羟基化处理，增强其亲水性能，降低其在水性聚氨酯防腐涂料中的团聚能力，从而提高在水性聚氨酯防腐涂料中分散性，增强水性聚氨酯防腐涂料的耐盐雾性能，通过添加1份羟基化石墨烯，使得水性聚氨酯耐盐雾性从500小时提升到1000小时。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，具体制作步骤为：（1）将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末。（2）将羟基化石墨烯在去离子水中搅拌分散，配制成1g/L的羟基化石墨烯溶液；（3）将0.5-1份羟基化石墨烯、60-90份水性聚氨酯树脂、0.5-1.0份脱模剂、0.5-1.0份消泡剂、0.5-1.0份流平剂、0.5-1.0份促进剂、100份去离子水进行搅拌混合；（4）将搅拌混合好的溶液置于卧式球磨机中的球磨罐中进行球磨48-96h；（5）将球磨好的羟基化石墨烯水性聚氨酯溶液取出，并涂覆在马口铁片上，晾干固化；（6）将固化好的马口铁片样品在35℃，质量分数为5%的食盐水的体系中做盐雾试验。实施例2一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，具体制作步骤为：（1）将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末。（2）将羟基化石墨烯在乙醇或去离子水中搅拌分散，配制成1g/L的羟基化石墨烯溶液；（3）将1-3份羟基化石墨烯、60-90份水性聚氨酯树脂、0.5-1.0份脱模剂、0.5-1.0份消泡剂、0.5-1.0份流平剂、0.5-1.0份促进剂、100份去离子水进行搅拌混合；（4）将搅拌混合好的溶液置于卧式球磨机中的球磨罐中进行球磨48-96h；（5）将球磨好的羟基化石墨烯水性聚氨酯溶液取出，并涂覆在马口铁片上，晾干固化；（6）将固化好的马口铁片样品在35℃，质量分数为5%的食盐水的体系中做盐雾试验。实施例1一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，具体制作步骤为：（1）将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末。（2）将羟基化石墨烯在乙醇或去离子水中搅拌分散，配制成1g/L的羟基化石墨烯溶液；（3）将3-5份羟基化石墨烯、60-90份水性聚氨酯树脂、0.5-1.0份脱模剂、0.5-1.0份消泡剂、0.5-1.0份流平剂、0.5-1.0份促进剂、100份去离子水进行搅拌混合；（4）将搅拌混合好的溶液置于卧式球磨机中的球磨罐中进行球磨48-96h；（5）将球磨好的羟基化石墨烯水性聚氨酯溶液取出，并涂覆在马口铁片上，晾干固化；（6）将固化好的马口铁片样品在35℃，质量分数为5%的食盐水的体系中做盐雾试验。将羟基化石墨烯水性聚氨酯（WPU）防腐涂料样品进行实验对比测试，结果如下表所示：项目5%质量分数的食盐水体系盐雾试验500h5%质量分数的食盐水体系盐雾试验500h附着力实施例1出现少量鼓泡出现大量鼓泡、破裂、漆膜脱落4B实施例2无明显变化出现少量鼓泡4B实施例3无明显变化无明显变化4B纯WPU防腐涂料样品出现大量鼓泡、破裂、漆膜脱落漆膜完全脱落3B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：/n（1）将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末；/n（2）羟基化石墨烯在水性聚氨酯中的分散；/n（3）涂膜测试防腐性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种羟基化石墨烯水性聚氨酯防腐涂料的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
（1）将适量的石墨烯粉末在双氧水、五氧化二钒、pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理得到羟基化石墨烯溶液，洗涤过滤冷冻干燥得到羟基化石墨烯粉末；
（2）羟基化石墨烯在水性聚氨酯中的分散；
（3）涂膜测试防腐性能。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的羟基化石墨烯在水性聚氨酯中的分散具体方法为：
（1）将羟基化石墨烯在乙醇或去离子水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖善世，秦存琪，叶鹏，
申请(专利权)人：嘉兴烯成新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33