一种石墨烯防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯防腐涂料及其制备方法，该石墨烯防腐涂料包括如下组分：水性聚氨酯树脂；水性环氧树脂；石墨烯；纤维素醚；硅酸钾；疏水二氧化硅材料；γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；成膜助剂；填料；润湿分散剂；消泡剂；水。本发明专利技术利用纤维素醚、硅酸钾等物质混合，可有效地提高石墨烯的分散性，并将石墨烯分散到水性树脂中，能提高界面结合强度，修复涂料的空隙缺陷，大大地增强涂料致密程度，提高对腐蚀介质的屏蔽作用，增强其防腐性能，再加上γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，可提高水性涂料和水性胶黏剂体系的物理性能和耐水性，同时提高贮存稳定性和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯防腐涂料及其制备方法
本专利技术涉及防腐涂料
，特别是涉及一种石墨烯防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键，因此石墨烯具有优良的导电和光学性能。利用涂料防腐是金属防腐技术中最成熟、应用最广泛的方法之一。传统防腐涂料掺杂的金属离子容易渗出，涂料与金属发生原电池腐蚀效应，加速金属材料的腐蚀；填料中铅系和铬酸盐系重金属易产生重金属污染；挥发有机物(VOCs)含量高，影响人类身体健康，造成环境污染。因此，开发一种防腐性能强的防腐涂料成为亟须解决的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前传统技术存在的问题，提供一种石墨烯防腐涂料，解决传统的技术问题，其具有较好的防腐效果。本专利技术还提供一种石墨烯防腐涂料的制备方法。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案：一种石墨烯防腐涂料，包括如下重量份的组分：在其中一个实施例中，所述石墨烯、纤维素醚、硅酸钾的质量比为1：0.5-1：0.8。在其中一个实施例中，所述疏水二氧化硅材料的制备方法为：在无水乙醇中加入二氧化硅粉末，搅拌超声分散20-30min，得到混合物；再向混合物中加入丙烯酸乙酯搅拌均匀，静置10-30min，即得疏水二氧化硅材料。在其中一个实施例中，所述无水乙醇、二氧化硅、丙烯酸乙酯的质量比为3：1：1-5。在其中一个实施例中，所述疏水二氧化硅材料与石墨烯的质量比为1：3-6。在其中一个实施例中，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂的质量比为0.5：5-12：6。在其中一个实施例中，所述成膜助剂由三丙二醇、正丁醚与乙醇以质量为2-4：1：3的比例混合而成。在其中一个实施例中，所述填料由碳酸钙、钛白粉、滑石粉以质量为1：3：1-2的比例混合而成。在其中一个实施例中，所述润湿分散剂为BYK-190水性分散剂；所述消泡剂为BYK-028消泡剂。本专利技术还提供一种石墨烯防腐涂料的制备方法，包括如下制备步骤：S1：将纤维素醚、硅酸钾分别溶于水中，形成混合溶液，再向上述的混合溶液添加石墨烯，搅拌均匀，得石墨烯混合液；S2：将水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂溶于水中，边搅拌边依次添加润湿分散剂、填料、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，形成树脂混合液；S3：依次将石墨烯混合液、疏水二氧化硅材料、消泡剂、成膜助剂，搅拌分散20-40min，静置10-20min，即得石墨烯防腐涂料。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术利用纤维素醚、硅酸钾等物质混合，可有效地提高石墨烯的分散性，并将石墨烯分散到水性树脂中，能提高界面结合强度，修复涂料的空隙缺陷，大大地增强涂料致密程度，提高对腐蚀介质的屏蔽作用，增强其防腐性能，再加上γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，可提高水性涂料和水性胶黏剂体系的物理性能和耐水性，同时提高贮存稳定性和力学性能。2、成膜助剂采用三丙二醇、正丁醚和乙醇混合在一起，并且加上疏水二氧化硅材料，可以在一定程度降低成膜温度，提高成膜速率，在低温高湿下成膜，进一步减少成膜时间。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术一种石墨烯防腐涂料，包括如下重量份的组分：在其中一个实施例中，所述石墨烯、纤维素醚、硅酸钾的质量比为1：0.5-1：0.8。在其中一个实施例中，所述疏水二氧化硅材料的制备方法为：在无水乙醇中加入二氧化硅粉末，搅拌超声分散20-30min，得到混合物；再向混合物中加入丙烯酸乙酯搅拌均匀，静置10-30min，即得疏水二氧化硅材料。在其中一个实施例中，所述疏水二氧化硅材料与石墨烯的质量比为1：3-6。在其中一个实施例中，所述无水乙醇、二氧化硅、丙烯酸乙酯的质量比为3：1：1-5。在其中一个实施例中，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂的质量比为0.5：5-12：6。在其中一个实施例中，所述成膜助剂由三丙二醇、正丁醚与乙醇以质量为2-4：1：3的比例混合而成。在其中一个实施例中，所述填料由碳酸钙、钛白粉、滑石粉以质量为1：3：1-2的比例混合而成。在其中一个实施例中，所述润湿分散剂为BYK-190水性分散剂；所述消泡剂为BYK-028消泡剂。本专利技术还提供一种石墨烯防腐涂料的制备方法，包括如下制备步骤：S1：将纤维素醚、硅酸钾分别溶于水中，形成混合溶液，再向上述的混合溶液添加石墨烯，搅拌均匀，得石墨烯混合液；S2：将水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂溶于水中，边搅拌边依次添加润湿分散剂、填料、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，形成树脂混合液；S3：依次将石墨烯混合液、疏水二氧化硅材料、消泡剂、成膜助剂，搅拌分散20-40min，静置10-20min，即得石墨烯防腐涂料。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术利用纤维素醚、硅酸钾等物质混合，可有效地提高石墨烯的分散性，并将石墨烯分散到水性树脂中，能提高界面结合强度，修复涂料的空隙缺陷，大大地增强涂料致密程度，提高对腐蚀介质的屏蔽作用，增强其防腐性能，再加上γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，可提高水性涂料和水性胶黏剂体系的物理性能和耐水性，同时提高贮存稳定性和力学性能。2、成膜助剂采用三丙二醇、正丁醚和乙醇混合在一起，并且加上疏水二氧化硅材料，可以在一定程度降低成膜温度，提高成膜速率，在低温高湿下成膜，进一步减少成膜时间。下面再给出几个具体的实施例。实施例1：一种石墨烯防腐涂料，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯树脂20份；水性环氧树脂10份；石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯防腐涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯防腐涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：





2.根据权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯、纤维素醚、硅酸钾的质量比为1：0.5-1：0.8。


3.根据权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述疏水二氧化硅材料的制备方法为：
在无水乙醇中加入二氧化硅粉末，搅拌超声分散20-30min，得到混合物；再向混合物中加入丙烯酸乙酯搅拌均匀，静置10-30min，即得疏水二氧化硅材料。


4.根据权利要求3所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述无水乙醇、二氧化硅、丙烯酸乙酯的质量比为3：1：1-5。


5.根据权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述疏水二氧化硅材料与石墨烯的质量比为1：3-6。


6.根据权利要求1所述的石墨烯防腐涂料，其特征在于，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂的质量比为0.5：5-12：6。

【专利技术属性】
技术研发人员：高畅，
申请(专利权)人：广东烯创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44