一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法技术

本申请提供一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法，包括依次加入溶剂、石墨烯搅拌10分钟后，60℃条件下超声分散，然后加入分散树脂、分散助剂和硅烷偶联剂，搅拌30分钟，再60℃条件下超声分散，最后研磨制成溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液。本申请通过加热状态下超声分散，减弱石墨烯粉体间的层建力，通过硅烷偶联剂和超分散剂，将粉体改性，使得石墨烯粉体表面形成一层有机包膜，同时，烯分散剂与石墨烯粉体作用达到分散、解聚还原到原生粒径，从而让石墨烯分散均匀分散到浆料中，本发明专利技术利用纳米粒子表面改性技术制备纳米级石墨烯分散浆液，该分散液具有粘度低、使用方便、相容性好、无团聚、稳定性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法
本申请涉及石墨烯分散体系
，尤其涉及一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是由碳原子严格按照六边形排布构成，是一种sp2杂化的二维六角形蜂巢晶格碳纳米材料。石墨烯的碳碳键长约为0.142nm，每个晶格内有三个键，形成了稳定的六边形，其结构非常稳定。石墨烯的特殊晶体结构使其具有优异的物化性能，是目前已知的晶体材料中强度和硬度最高的晶体材料。其杨氏模量高达1100GPa，强度极限为42N/m2，断裂强度高达130GPa，电子迁移率高达2×105cm2/(V·s)，室温下的热导率约为5000W/(m·K)，可见光透过率达到97.7％，优异的疏水、疏油性能，高达2000m2/g的理论比表面积。石墨烯的片层结构层层叠加、交错排列，在涂层中可形成“迷宫式”屏蔽结构，能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，提高涂层的物理阻隔性。同时，由于其小尺寸效应，石墨烯可以填充到涂层的缺陷当中，减少涂层孔隙率，增强涂层致密性，进一步延缓或阻止腐蚀因子浸入到基体表面。石墨烯层与层之间有良好的润滑作用，石墨烯的片层结构可以将涂层分割成许多小区间，能够有效地降低涂层内部应力，消耗断裂能量，进而提高涂层的柔韧性、抗冲击性和耐磨性。石墨烯独特的性能，使其在防腐涂料领域有着广泛的应用前景。然而，石墨烯的制备技术不完善，含有部分官能团，极性大，自身容易发生团聚，不能有效阻隔腐蚀介质；石墨烯与涂料组分的界面问题，石墨烯具有较强的疏水性，与很多制备涂料的基材的润湿性差，在防腐涂料中很难分散均匀。
技术实现思路
本申请为解决上述技术问题而提供一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法。本申请所采取的技术方案是：一种溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液，其特征在于：按质量百分比计，包括以下组分的原料：33-55％溶剂，5-12％石墨烯，10-15％分散树脂，15-20％分散助剂，10-20％硅烷偶联剂。进一步的，所述石墨烯为中科院成都有机化学有限公司TNIRGO、常州第六元素材料科技股份有限公司SE1132、SE1133中的一种。进一步的，所述分散助剂为EfkaPX4310、DISPERBYK-2155、DISPERBYK-2152、Lubrizol17000、Lubrizol24000、Lubrizol20000、Lubrizol32500、Lubrizol34750、TEGODispers650中的一种。进一步的，所述分散树脂为LaropalA81、NPEL-128、NPEL901X75、DER331、DER671-75、AralditeGY250、AralditeGZ7071X75、Epikote828、Epikote1001X75中的一种。进一步的，所述硅烷偶联剂为DynasylanGLYEO、SilquestA-187、SHINETSUKMB-403、DOWCIONINGOFS-6040中的一种。进一步的，所述溶剂为DOWANOLPMA、DOWANOLDPMA和DOWANOLPMAA中的一种。任一上述的溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：依次加入溶剂、石墨烯搅拌10分钟后，60℃条件下超声分散，然后加入分散树脂、分散助剂和硅烷偶联剂，搅拌30分钟，再60℃条件下超声分散，最后研磨制成溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液。进一步的，所述第一次超声处理和第二次超声处理的时间均为240min。进一步的，所述研磨处理的时间为12-20h，研磨后石墨烯粒径不大于200nm。本申请具有的优点和积极效果是：本申请的一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液及其制备方法，通过加热状态下进行超声分散，减弱石墨烯粉体间的层建力，通过硅烷偶联剂和高分子改性聚氨酯高聚物分散剂添加到浆料中，将粉体改性，使得石墨烯粉体表面形成一层有机包膜，同时，高分子改性聚氨酯高聚物分散剂具有特殊的双亲基团，一端与粉体发生化学反应产品缔合，另一端朝外与树脂相互融合，达到分散、解聚还原到原生粒径，从而让石墨烯分散均匀分散到浆料中，本专利技术利用纳米粒子表面改性技术制备纳米级石墨烯分散浆液，该分散液具有粘度低、使用方便、相容性好、无团聚、稳定性好的特点。除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本申请所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点，将在下文中作进一步详细的说明。具体实施方式下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。实施例1本实施例的溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，按质量百分比计，包括以下组分的原料：33％DOWANOLPMA溶剂，12％SE1132石墨烯，15％分散树脂AralditeGY250，20％分散助剂DISPERBYK-2152，20％硅烷偶联剂SHINETSUKMB-403。本实施例的溶剂型防腐涂料石墨烯分散液的制备方法，包括如下步骤：(1)在分散罐内依次加入溶剂和石墨烯，搅拌10分钟后，60℃条件下超声分散240min。(2)超声处理后加入分散树脂、分散助剂和硅烷偶联剂，搅拌30分钟，再在60℃条件下超声分散240min。(3)将步骤(2)所得的混合液采用ZetaRS纳米级循环砂磨机，研磨20小时，研磨至石墨烯粒径≤200纳米，制成溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液。(4)采用马尔文激光粒度仪Mastersizer3000检测溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液中石墨烯的粒径大小。实施例2本实施例的溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，按质量百分比计，包括以下组分的原料：40％DOWANOLPMA溶剂，10％SE1133石墨烯，10％分散树脂LaropalA81，20％分散助剂EfkaPX4310，20％硅烷偶联剂SHINETSUKMB-403。本实施例的溶剂型防腐涂料石墨烯分散液的制备方法，包括如下步骤：(1)在分散罐内依次加入溶剂和石墨烯，搅拌10分钟后，60℃条件下超声分散240min。(2)超声处理后加入分散树脂、分散助剂和硅烷偶联剂，搅拌30分钟，再在60℃条件下超声分散240min。(3)将步骤(2)所得的混合液采用ZetaRS纳米级循环砂磨机，研磨20小时，研磨至石墨烯粒径≤200纳米，制成溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液。(4)采用马尔文激光粒度仪Mastersizer3000检测溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液中石墨烯的粒径大小。实施例3本实施例的溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，按质量百分比计，包括以下组分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液，其特征在于：按质量百分比计，包括以下组分的原料：/n33-55％溶剂，5-12％石墨烯，10-15％分散树脂，15-20％分散助剂，10-20％硅烷偶联剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种溶剂型环氧防腐涂料用纳米石墨烯分散液，其特征在于：按质量百分比计，包括以下组分的原料：
33-55％溶剂，5-12％石墨烯，10-15％分散树脂，15-20％分散助剂，10-20％硅烷偶联剂。


2.如权利要求1所述的一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，其特征在于，所述石墨烯为中科院成都有机化学有限公司TNIRGO、常州第六元素材料科技股份有限公司SE1132、SE1133中的一种。


3.如权利要求1所述的一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，其特征在于，所述分散助剂为EfkaPX4310、DISPERBYK-2155、DISPERBYK-2152、Lubrizol17000、Lubrizol24000、Lubrizol20000、Lubrizol32500、Lubrizol34750、TEGODispers650中的一种。


4.如权利要求1所述的一种溶剂型防腐涂料石墨烯分散液，其特征在于，所述分散树脂为LaropalA81、NPEL-128、NPEL901X75、DER331、DER671-75、AralditeGY250、AralditeGZ7071X75、Epikote828、Epikote10...

【专利技术属性】
技术研发人员：金少波，彭洪均，樊志文，王东东，高照山，李严，虞晟阳，韩玮，张建雄，
申请(专利权)人：大厂金隅涂料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13