微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法，属于防腐材料领域。本发明专利技术微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备工艺，涂料分成A、B两组份，A组份的成分为：水性环氧树脂65

【技术实现步骤摘要】
微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法


[0001]本专利技术属于防腐材料领域，具体涉及一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法。

技术介绍

[0002]腐蚀是材料对环境的反应所引起的降解现象，被定义为材料与其环境之间的化学反应。腐蚀显著影响人类的生活和安全性，其产生的经济损耗非常巨大。人们一直在竭力开发新材料和改进设计来防止或在大多数情况下延迟腐蚀。有机保护涂料是其中一种最经济和有效的材料，可以用于抑制各种环境下金属基材的腐蚀。
[0003]如今，涂料被广泛用于保护桥梁、坦克、管道、烟囱和大坝等民用结构。这种应用需要较长的涂层使用寿命，并根据特定介质环境和施加于其上的机械或热应力选择适当的涂层。涂料控制金属腐蚀的方法主要集中在降低腐蚀速率或抑制腐蚀反应发生，主要方法包括添加缓蚀剂、电化学保护、涂层屏蔽防护及以上手段组合使用，其中在有机涂层中添加防腐颜料是最主要的防腐方式。虽然已经有一些学者研究了石墨在涂料中的应用，不过多是从石墨的导电性和润滑性出发，研究石墨在防静电和耐磨涂层中应用，采用的石墨一般都是晶粒尺寸大、成片层结构的鳞片石墨，利用其鳞片结构形成迷宫效应，以延长水、氧等腐蚀物质在涂层中扩散路径，从而达到提升涂层防腐性能的目的。
[0004]微晶石墨中的杂质包含在细小的晶粒中，常伴生有云母、方解石、高岭土等，导致提纯技术难度大。而我国石墨资源丰富，但以微晶石墨为主。目前，微晶石墨主要作为原材料出口、或以简单破碎然后添加，并未结合各地微晶石墨原矿的特点，各尽其用，造成了比较严重的资源浪费和环境压力。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法，以解决微晶石墨原矿利用不足的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，该防腐涂层的涂料分成A、B两组份，A组份的成分为：水性环氧树脂65
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75％wt，微晶石墨原矿粉3
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10％wt、磷酸盐2
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5％wt、非微晶石墨填料2
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4％wt、助剂2
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5％wt，其余为水；B组份为固化剂溶液，采用改性的多胺类固化剂水性溶液，其改性的多胺类固化剂含量为20
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35％wt，其余为水。
[0009]进一步地，所述磷酸盐为磷酸盐的单质粉或混合粉。
[0010]进一步地，所述磷酸盐为磷酸锌和三聚磷酸铝的混合粉末。
[0011]进一步地，所述微晶石墨原矿粉的石墨含量不低于75％wt，云母、方解石、高岭土三者总的含量不低于微晶石墨原矿中非石墨总重的70％wt，加热涂料中的微晶石墨原矿的
粉末粒度不大于10μm。
[0012]进一步地，所述助剂包括偶联剂、润湿剂、水性消泡剂和分散剂。
[0013]进一步地，所述偶联剂质量的计算方法为采用改性后干燥的原矿粉质量减去改性前的矿粉质量。
[0014]进一步地，所述多胺类固化剂为乙二胺。
[0015]本专利技术还提供一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0016]S1、微晶石墨原矿粉的改性
[0017]S11、采用球磨机对微晶石墨原矿进行球磨细化，将细化后的微晶石墨原矿粉进行振动形式的筛分，涂料所用原矿粉末的粒度不大于10μm；
[0018]S12、采用偶联剂对筛分后的微晶石墨矿粉在偶联剂溶液中进行分散性和可溶性的改性；偶联剂溶液的溶剂为可挥发的有机溶剂，改性溶液中偶联剂的含量为8
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20％wt，微晶石墨原矿粉/改性溶液质量之比为1
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4：20，改性溶液的温度为50
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80℃，改性时间为3
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8h，然后将改性混合液体过滤、干燥得到改性的微晶石墨矿粉；
[0019]S2、配比涂料
[0020]S21、将改性后的微晶石墨矿粉与磷酸盐混合均匀；采用球磨机按比例混合改性的微晶石墨矿粉和磷酸盐，球磨时间不小于1h，球料比不低于1：4；
[0021]S22、制备微晶石墨原矿粉/磷酸盐/水性环氧树脂复合涂料，使用高速分散机将各涂料按比例混合0.5
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3h，然后真空脱泡1
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5h后，最后溶液静置12
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30h，获得复合涂料A组分；
[0022]S23、配制固化剂溶液，将改性的多胺类固化剂和水按比例混合成B组份；
[0023]S3、涂层制备及固化
[0024]基体表面除油、除锈清洁，经步骤S2制备的涂料和加固化剂搅拌均匀，采用涂刷或喷涂制备仿腐涂层，最后固化成涂层。
[0025]进一步地，所述步骤S11中的所述微晶石墨原矿粉，其石墨含量不低于75％wt，云母、方解石、高岭土三者总的含量不低于微晶石墨原矿中非石墨总重的70％wt，加热涂料中的微晶石墨原矿的粉末粒度不大于10μm。
[0026]进一步地，所述磷酸盐为磷酸盐的单质粉或混合粉。
[0027](三)有益效果
[0028]本专利技术提出一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层及制备方法，本专利技术的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层的涂料分成A、B两组份，A组份的成分为：水性环氧树脂65
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75％wt，微晶石墨原矿粉3
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10％wt、磷酸盐2
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5％wt、非微晶石墨填料2
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4％wt、助剂2
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5％wt，其余为水；B组份为固化剂溶液，采用改性的多胺类固化剂水性溶液，其改性的多胺类固化剂含量为20
‑
35％wt，其余为水。本涂料采用微晶石墨原矿经球磨、偶联剂改性而成，具有成本低，达到微晶石墨原矿的充分、高效利用。
附图说明
[0029]图1为非晶石墨矿粉XRD谱图。图中(1)为石墨的衍射峰；(2)为云母的的衍射峰；(3)为碳酸钙的衍射峰；(4)高岭土的衍射峰；
[0030]图2为球磨后的非晶石墨矿粉的SEM照片；
[0031]图3为实施例1经42天盐雾试验后的照片。图中照片中涂层所写为刀具在盐雾试验之前刻画而成。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0033]本专利技术提供一种微晶石墨/磷酸盐/环氧树脂复合防腐涂层，其涂料分成A、B两组份，A组份的成分为：水性环氧树脂65
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75％wt，微晶石墨原矿粉3
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10％wt、磷酸盐2
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5％wt、非微晶石墨填料2
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4％wt、助剂2
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5％wt，其余为水；B组份为固化剂溶液，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，该防腐涂层的涂料分成A、B两组份，A组份的成分为：水性环氧树脂65
‑
75％wt，微晶石墨原矿粉3
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10％wt、磷酸盐2
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5％wt、非微晶石墨填料2
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4％wt、助剂2
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5％wt，其余为水；B组份为固化剂溶液，采用改性的多胺类固化剂水性溶液，其改性的多胺类固化剂含量为20
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35％wt，其余为水。2.如权利要求1所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸盐的单质粉或混合粉。3.如权利要求1所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸锌和三聚磷酸铝的混合粉末。4.如权利要求1所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述微晶石墨原矿粉的石墨含量不低于75％wt，云母、方解石、高岭土三者总的含量不低于微晶石墨原矿中非石墨总重的70％wt，加热涂料中的微晶石墨原矿的粉末粒度不大于10μm。5.如权利要求1所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述助剂包括偶联剂、润湿剂、水性消泡剂和分散剂。6.如权利要求4所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述偶联剂质量的计算方法为采用改性后干燥的原矿粉质量减去改性前的矿粉质量。7.如权利要求1所述的微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层，其特征在于，所述多胺类固化剂为乙二胺。8.一种微晶石墨原矿粉/磷酸盐/环氧树脂防腐涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、微晶石墨原矿粉的改性S11、采用球磨机对微晶石墨原矿进行球磨细...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东玖，谢炜，刘东青，程海峰，曹太山，郑艳，罗奕兵，钟圣，杨华，王洪伦，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三七九六部队，
类型：发明
国别省市：