一种冷喷烯锌涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷喷烯锌涂料，包括：丙烯酸树脂：3‑6份；纯薄石墨烯浆料：3‑10份；混合溶剂：12‑20份；锌粉：75‑80份；防沉剂：1‑3份。本发明专利技术同时公开了其制备方法。本发明专利技术通过采用改性后的纯薄石墨烯，能够有效提高涂层的致密性和抗厚膜开裂性能，同时纯薄石墨烯的片状结构赋予涂层优异的阻隔性能，而纯薄石墨烯与锌粉二者的协同作用则可以大大提高涂膜的阴极保护作用和锈蚀抑制作用，进而提高冷喷烯锌涂料的防护年限。

A cold spraying alkene zinc coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种冷喷烯锌涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种冷喷烯锌涂料及其制备方法，属于化学材料及工艺

技术介绍
重防腐涂料(Heavy-dutyCoating)，指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料，即具有长效防腐寿命。例如重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上。冷喷锌是近年来应用越来越广泛的一种高性能重防腐涂料，它可以替代热镀锌，常温喷涂即可达到和热镀锌一样的防腐效果，避免了热镀锌、热喷锌施工具有高污染、高能耗的缺点。但冷喷锌在应用中也存在一些缺点，冷喷锌干膜中锌粉含量达到95％以上，树脂含量低，由于锌粉是颗粒状的金属，排列之间会有空隙，造成锌涂层的密封性不好。如果降低冷喷锌中锌粉含量，增加树脂含量，虽然致密性会较好，但阴极保护效果会受到影响，最终影响其防腐性能，达不到热镀锌、热喷锌的效果。同时，冷喷锌由于树脂含量低，粘结性差，单层厚度超过一定厚度时容易出现漆膜开裂。现有技术中，为了解决这一问题，一般在冷镀锌表面再涂上封闭剂，从而达到理想的防腐效果，但其操作步骤繁琐，且封闭剂中的溶剂容易对下层冷喷锌涂层产生渗咬，容易导致涂层附着力降低，严重时会产生漆膜开裂、脱落的弊病，同时对施工工艺和膜厚控制有严格要求，现场施工不好控制。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种防腐效果好、防护年限长的冷喷烯锌涂料。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种冷喷烯锌涂料，包括：丙烯酸树脂：3-6份；纯薄石墨烯浆料：3-10份；混合溶剂：12-20份；锌粉：75-80份；防沉剂：1-3份。进一步，上述的丙烯酸树脂为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己内酯等单体中的至少一种所合成。上述的丙烯酸树脂玻璃化转变温度约为60度，分子量约为10万。上述的纯薄石墨烯浆料包括：纯薄石墨烯10％；分散剂1-3％；溶剂87-89％。其中，纯薄石墨烯为片状结构，且所述的片状结构厚度少于1nm，能够有效解决厚膜开裂的问题，同时，其片状结构能形成迷宫效应，阻隔腐蚀介质，提高耐腐蚀性能，且所述的纯薄石墨烯的碳含量大于98％，杂质含量少于2％，耐腐蚀性能更佳。分散剂可以为BYK-P104S或BYK-163。而溶剂则可以为二甲苯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。且上述的纯薄石墨烯浆料的制备方法为：按照各组分的质量配比称取各组分，首先将分散剂和溶剂混合，按照200-400r/min的速度，搅拌5min，混合搅匀后，以500-6000r/min的速度边搅拌边缓慢投入纯薄石墨烯的粉体，投完后以800-1000r/min的高速分散1小时，得到纯薄石墨烯浆料。更进一步，上述的混合溶剂为二甲苯、三甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的两种或两种以上的混合物。上述的锌粉为800目锌粉，锌粉全锌含量99.9％、金属锌含量98％以上，粒径少于25微米。上述的防沉剂为聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、气相二氧化硅中的至少一种。而上述的聚酰胺蜡为MT6900-20X、HS3300、HS3300S中的任一种，聚乙烯蜡为201P、410XP中的任一种，气相二氧化硅为R972、R200中的任一种。本专利技术还公开了一种上述的冷喷烯锌涂料的制备方法，包括以下步骤：按照各组分的质量配比称取各组分，首先在部分混合溶剂中边搅拌边加入丙烯酸树脂的粉体，添加完成后，以800-1000r/min的速度搅拌30-60min，至丙烯酸树脂完全溶解，然后，在搅拌的情况下加入纯薄石墨烯浆料，加完后以600-800r/min速度搅拌30min，补加剩余混合溶剂，边搅拌边加入防沉剂，加完后以800-1000r/min的速度搅拌15-30min，边搅拌边加入锌粉，加完后以800-1000r/min的速度搅拌30-60min，检测细度少于35μm后合格，再过100目滤布后包装。上述方法制备得到的冷喷烯锌涂料可以采用刷涂、滚涂或喷涂等方式进行施工。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术所述冷喷烯锌涂料，采用纯薄石墨烯提高涂层的致密性和抗厚膜开裂性能，同时石墨烯的片状结构能形成迷宫效应，阻隔腐蚀介质，赋予涂层优异的阻隔性能；而纯薄石墨烯与锌粉二者的协同作用可以大大提高涂膜的阴极保护作用和锈蚀抑制作用，进而提高冷喷烯锌涂料的防护年限。(2)本专利技术所述冷喷烯锌涂料，选取丙烯酸树脂作为基础树脂，其可以与底材和锌粉形成强大的键能结合力，从而提供了为涂料带来了较短的干燥时间，附着力在5MPa以上、耐冲击性在50g·cm以上、耐水性在4000h以上、耐盐水性在3000h以上、耐湿热在2000h以上、耐盐雾性在10000h以上、耐人工加速老化在3000h以上。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行具体的说明在本专利技术中，所用的原料具体为：丙烯酸树脂：B44，丙烯酸树脂玻璃化转变温度约为60度，分子量约为10万；纯薄石墨烯：片状结构，厚度少于1nm，碳含量大于98％，杂质含量少于2％，其片层结构厚度少于1nm。分散剂：BYK-163。溶剂：二甲苯。纯薄石墨烯浆料的制备方法为：首先将分散剂1-3份和溶剂87-89份混合，按照200-400r/min的低速，搅拌5min，混合搅匀后，以500-6000r/min的速度边搅拌边缓慢投入10份纯薄石墨烯的粉体，投完后以800-1000r/min的高速分散1小时，得到纯薄石墨烯浆料。混合溶剂：质量比为1:1的三甲苯与丙二醇甲醚。锌粉：为艾维富虹的800目锌粉，锌粉全锌含量99.9％、金属锌含量98％以上，粒径少于25微米。防沉剂：包括聚酰胺蜡MT6900-20X、聚乙烯蜡：201P和气相二氧化硅：R972的混合物(任意配比)。实施例1-4或对比例1的配比组成如表1(表中所示数值的单位为份数)所示：表1首先称取混合溶剂10份，边搅拌边加入丙烯酸树脂的粉体，加完后高速800-1000r/min搅拌30min-60min，至丙烯酸树脂完全溶解，边搅拌边加入纯薄石墨烯浆料，加完后以600-800r/min速度搅拌30min，补加剩余混合溶剂，边搅拌边加入防沉剂，加完后以800-1000r/min的速度搅拌15-30min，边搅拌边加入锌粉，加完后以800-1000r/min的速度搅拌30-60min，检测细度少于35μm后合格，再过100目滤布后包装，得到冷喷烯锌涂料。对实施例1-4及对比例1得到的冷喷烯锌涂料进行性能测试，测试结果如表2所示：表2：由表2可知：本专利技术所述配方和方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，包括：/n丙烯酸树脂：3-6份；/n纯薄石墨烯浆料：3-10份；/n混合溶剂：12-20份；/n锌粉：75-80份；/n防沉剂：1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，包括：
丙烯酸树脂：3-6份；
纯薄石墨烯浆料：3-10份；
混合溶剂：12-20份；
锌粉：75-80份；
防沉剂：1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，所述的丙烯酸树脂为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己内酯中的至少一种单体所合成。


3.根据权利要求1所述的一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，所述的纯薄石墨烯浆料包括：
纯薄石墨烯10份；
分散剂1-3份；
溶剂87-89份。


4.根据权利要求3所述的一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，所述的纯薄石墨烯的片层结构厚度少于1nm，碳含量大于98％，杂质含量少于2％，所述的分散剂为BYK-P104S或BYK-163，而所述的溶剂则为二甲苯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。


5.根据权利要求3或4所述的一种冷喷烯锌涂料，其特征在于，所述的纯薄石墨烯浆料的制备方法为：按照各组分的质量配比称取各组分，首先将分散剂和溶剂混合，按照200-400r/min的速度，搅拌5min，混合搅匀后，以500-6000r/min的速度边搅拌边缓慢投入纯薄石墨烯的粉体，投完后以800-1000r/min的高速分散1小时，得到纯薄石墨烯浆料。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贤辉，杨志华，褚路轩，
申请(专利权)人：无锡华东锌盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32