一种超支化环氧富锌涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料技术领域。本发明专利技术提供了一种超支化环氧富锌涂料，包含质量比为1～2:1的A组分和B组分；A组分包含如下质量份的组分：锌粉45～60份，固化剂8～15份，消泡剂0.1～0.3份，分散剂0.1～0.4份，填料0.5～2份，溶剂12～20份；B组分包含如下质量份的组分：有机硅改性环氧树脂乳液50～65份，聚苯胺接枝氧化石墨烯3～6份。本发明专利技术还提供了一种超支化环氧富锌涂料的制备方法。本发明专利技术的超支化环氧富锌涂料具有良好的柔韧性、附着力、耐盐雾性能、耐水性和耐冲击性，贮存稳定性和耐腐蚀性能显著提高，力学性能优异，使用寿命延长。使用寿命延长。

【技术实现步骤摘要】
一种超支化环氧富锌涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种超支化环氧富锌涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧富锌涂料是一种耐腐蚀性能优异的重防腐涂料，已应用到工业防腐的各个领域。富锌涂料的防腐蚀机理主要是锌起到阴极保护的作用，即在腐蚀环境中牺牲锌粉而保护钢铁。为了使富锌涂层充分发挥阴极保护作用，涂料中往往添加大量的锌粉。然而，锌的含量过高，会造成涂层的孔隙增多、平整性差，导致涂层的附着力、抗冲击性能和力学性能下降，使得涂层在涂装和使用过程中受到碰撞而脱落，对基材的防护效果下降。
[0003]石墨烯具有片层结构，比表面积大，片层之间由于共轭化学键的存在能够形成致密的保护膜，对水、氧气和离子等的扩散具有良好的物理屏蔽作用，能够增强金属材料的防腐蚀性能。石墨烯还具有良好的柔韧性，能够提高涂层的抗冲击性能和力学性能。但是，石墨烯作为惰性材料，与有机树脂的相容性有限，限制了石墨烯在环氧富锌涂料中的应用；锌粉和氧化石墨烯的密度差异较大，容易造成氧化石墨烯在涂层结构中呈梯度分布，使得涂层的附着力下降，影响涂层的抗水渗透性能和防腐能力。
[0004]因此，研究开发一种分散均匀性好，能够同时提高防腐性能、抗水渗透性能、力学性能和附着力的环氧富锌涂料，具有重要的价值和意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种超支化环氧富锌涂料及其制备方法。本专利技术的超支化环氧富锌涂料在水中1450h无起泡、无起皱、不脱落、不生锈，耐盐雾时间≥2500h，柔韧性≤1mm，耐冲击性≥70cm。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种超支化环氧富锌涂料，包含质量比为1～2:1的A组分和B组分；
[0008]所述A组分包含如下质量份的组分：锌粉45～60份，固化剂8～15份，消泡剂0.1～0.3份，分散剂0.1～0.4份，填料0.5～2份，溶剂12～20份；
[0009]所述B组分包含如下质量份的组分：有机硅改性环氧树脂乳液50～65份，聚苯胺接枝氧化石墨烯3～6份。
[0010]作为优选，所述锌粉为片状锌粉和球状锌粉；所述片状锌粉和球状锌粉的质量比为2～3:7～9；所述片状锌粉和球状锌粉的粒径独立的为10～20μm。
[0011]作为优选，所述固化剂包含二乙烯三胺、对苯二胺和三乙烯四胺中的一种或几种；所述消泡剂为甲基硅油和/或聚醚改性甲基硅氧烷。
[0012]作为优选，所述分散剂包含羧酸钠、聚丙烯酸钠和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种；所述填料包含白刚玉粉、钛酸铝和硅藻土粉中的一种或几种，所述填料的粒径为0.5～3μm。
[0013]作为优选，所述溶剂包含体积比为40～50:10～15的N
‑
甲基吡咯烷酮和二丙二醇
甲醚。
[0014]作为优选，所述聚苯胺接枝氧化石墨烯的制备方法包含如下步骤：
[0015]1)将间苯二胺、氧化石墨烯在乙醇溶液中进行接枝反应，对接枝产物顺次进行细化、洗涤、干燥处理，得到间苯二胺接枝氧化石墨烯；
[0016]2)将间苯二胺接枝氧化石墨烯、苯胺、过硫酸铵溶液和乙醇溶液混合进行反应，对反应产物顺次进行细化、洗涤、干燥处理，得到聚苯胺接枝氧化石墨烯。
[0017]作为优选，步骤1)所述间苯二胺、氧化石墨烯和乙醇溶液的质量体积比为2～4g:0.1～0.5g：5～8mL；所述接枝反应的温度为75～90℃，时间为1～3h；所述乙醇溶液的质量分数为50～75％。
[0018]作为优选，步骤2)所述苯胺、过硫酸铵溶液、乙醇溶液和步骤1)所述间苯二胺的质量体积比为2～4g：2～4mL：5～8mL：2～4g，所述反应的温度为1～10℃，时间为6～9h；所述乙醇溶液的质量分数为50～75％，所述过硫酸铵溶液中，过硫酸铵的质量分数为5～10％。
[0019]本专利技术还提供了一种所述的超支化环氧富锌涂料的制备方法，包含如下步骤：
[0020](1)将锌粉、固化剂、消泡剂、分散剂、填料和溶剂混合，得到A组分；
[0021](2)将有机硅改性环氧树脂乳液和聚苯胺接枝氧化石墨烯混合，得到B组分；
[0022](3)将A组分和B组分混合，得到超支化环氧富锌涂料。
[0023]作为优选，步骤(1)所述混合的时间为15～20min，所述混合在1500～2000r/min的转速下进行；步骤(2)所述混合的时间为10～18min，所述混合在1500～2500r/min的转速下进行；步骤(3)所述混合的时间为5～10min，所述混合在1800～2500r/min的转速下进行。
[0024]本专利技术的有益效果包括以下几点：
[0025]1)本专利技术的超支化环氧富锌涂料减少了锌粉的用量，VOC含量低，绿色环保，无污染，降低了生产成本。
[0026]2)本专利技术的超支化环氧富锌涂料具有良好的柔韧性、附着力、耐盐雾性能、耐水性和耐冲击性，贮存稳定性和耐腐蚀性能显著提高，力学性能优异，使用寿命延长。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种超支化环氧富锌涂料，包含质量比为1～2:1的A组分和B组分；
[0028]所述A组分包含如下质量份的组分：锌粉45～60份，固化剂8～15份，消泡剂0.1～0.3份，分散剂0.1～0.4份，填料0.5～2份，溶剂12～20份；
[0029]所述B组分包含如下质量份的组分：有机硅改性环氧树脂乳液50～65份，聚苯胺接枝氧化石墨烯3～6份。
[0030]本专利技术所述超支化环氧富锌涂料中，A组分和B组分的质量比优选为1.2～1.7:1，进一步优选为1.5:1。
[0031]本专利技术的A组分包含45～60份锌粉，优选为50～56份，进一步优选为52～54份。
[0032]本专利技术所述锌粉优选为片状锌粉和球状锌粉；所述片状锌粉和球状锌粉的质量比优选为2～3:7～9，进一步优选为2.5:8；所述片状锌粉和球状锌粉的粒径独立的优选为10～20μm，进一步优选为12～18μm，更优选为14～16μm。
[0033]本专利技术的A组分包含8～15份固化剂，优选为10～13份，进一步优选为11～12份；所述固化剂优选包含二乙烯三胺、对苯二胺和三乙烯四胺中的一种或几种；当固化剂同时包
含几种组分时，各组分优选以等质量比进行混合。
[0034]本专利技术的固化剂耐热性能良好，在高温下质量损失率及硬度变化较小。
[0035]本专利技术的A组分包含0.1～0.3份消泡剂，优选为0.2份；所述消泡剂优选为甲基硅油和/或聚醚改性甲基硅氧烷，当消泡剂同时包含甲基硅油和聚醚改性甲基硅氧烷时，二者优选以等质量比进行混合。
[0036]本专利技术的A组分包含0.1～0.4份分散剂，优选为0.2～0.3份；所述分散剂优选包含羧酸钠、聚丙烯酸钠和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种；当分散剂同时包含几种组分时，各组分优选以等质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超支化环氧富锌涂料，其特征在于，包含质量比为1～2:1的A组分和B组分；所述A组分包含如下质量份的组分：锌粉45～60份，固化剂8～15份，消泡剂0.1～0.3份，分散剂0.1～0.4份，填料0.5～2份，溶剂12～20份；所述B组分包含如下质量份的组分：有机硅改性环氧树脂乳液50～65份，聚苯胺接枝氧化石墨烯3～6份。2.根据权利要求1所述的超支化环氧富锌涂料，其特征在于，所述锌粉为片状锌粉和球状锌粉；所述片状锌粉和球状锌粉的质量比为2～3:7～9；所述片状锌粉和球状锌粉的粒径独立的为10～20μm。3.根据权利要求1或2所述的超支化环氧富锌涂料，其特征在于，所述固化剂包含二乙烯三胺、对苯二胺和三乙烯四胺中的一种或几种；所述消泡剂为甲基硅油和/或聚醚改性甲基硅氧烷。4.根据权利要求3所述的超支化环氧富锌涂料，其特征在于，所述分散剂包含羧酸钠、聚丙烯酸钠和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种；所述填料包含白刚玉粉、钛酸铝和硅藻土粉中的一种或几种，所述填料的粒径为0.5～3μm。5.根据权利要求4所述的超支化环氧富锌涂料，其特征在于，所述溶剂包含体积比为40～50:10～15的N
‑
甲基吡咯烷酮和二丙二醇甲醚。6.根据权利要求4或5所述的超支化环氧富锌涂料，其特征在于，所述聚苯胺接枝氧化石墨烯的制备方法包含如下步骤：1)将间苯二胺、氧化石墨烯在乙醇溶液中进行接枝反应，对接枝产物顺次进行细化、洗涤、干燥处理，得到间苯二胺接枝氧化石墨烯；2)将间苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海，唐帆，
申请(专利权)人：江苏冠军科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：