一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料及其制备方法，该涂料含有甲、乙两组分，甲组分含有环氧树脂、共溶剂、导电聚合物改性石墨烯粉、改性碳纳米管、导电聚合物改性超微磷铁粉、锌粉、料、改进剂、分散剂、消泡剂和防闪锈助剂，乙组分含有共溶剂和固化剂；在于解决上述现有技术的问题，解决水泥行业中高温(温度为100

【技术实现步骤摘要】
一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防腐涂料，具体地，涉及一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]牢牢把握能源绿色低碳的转型，重点对高能耗、高碳排放型企业进行产业调整，实现其产业升级目标。水泥行业是其中高能耗、高碳排放型企业的典型代表，因而，如此巨大的碳排放量使得对水泥行业的“低碳降碳、节能减排”改造以及产业结构调整升级已经是迫在眉睫。
[0003]经研究调查证明，为发展新型的低碳水泥生产技术、实现水泥行业的节能减排，关键是在水泥熟料生产过程中实现低碳、节能生产。然而，对水泥窑熟料生产线进行“低碳生产”升级以及“污染减排”改造，势必会导致实际运行工况产生极大的变化，最终的结果，便是会直接或者间接导致生产线各个环节的结构部件产生不同类型、不同程度的腐蚀。在实际生产应用当中，采用“水泥窑协同处置”、“替代燃料技术”等技术进行水泥窑熟料生产线的低碳减排改造，确实能在运行过程中观测到不同于以往传统水泥窑熟料生产线运行所产生的腐蚀状况。目前，在国内外常见的水泥窑协同处置方案有：海螺川崎的CKK气化炉、华新豪瑞HXH的“多点协同”技术、华润史密斯HR的热盘炉、金隅芬兰JYF的“垃圾变火燃”技术、合肥水泥设计院回转窑等。由于处理垃圾会带入碱、氯、硫等多种有害元素，而且垃圾水分含量高，未脱尽的水分以气态进入窑内挤占原热空气的空间，也潜在地影响了窑系统的平衡运行。此外，相对于原水泥生产过程中稳定的生料组成，协同处置项目物料组成复杂得多，对耐火材料的侵蚀更剧烈，这使耐火材料的使用寿命往往不能满足水泥窑正常的检修周期，同时也会导致形成以化学侵蚀及结皮剥落等主要损坏方式发生强破损、腐蚀现象。
[0004]总之，由于水泥窑生产线采用协同处置处理、脱硫脱硝处理势必会引起内部工况产生改变，形成极易对金属材料造成腐蚀现象的高温酸性、碱性腐蚀环境。然而，一般的耐温防腐涂层在高温酸性、高温碱性环境中极易分解，与基材的附着力差，机械强度低，在高温酸性环境中使用寿命很短。因而，在针对水泥窑生产线防腐方面一直没有专门的防腐材料和防护措施。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述现有技术的问题，解决水泥行业中高温(温度为100
‑
180℃)酸性气体环境中生产线金属基材的长效耐温防腐等问题，提供一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料及其制备技术。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，含有甲、乙两组分，甲组分含有环氧树脂、共溶剂、导电聚合物改性石墨烯粉、改性碳纳米管、导电聚合物改性超微磷铁粉、锌粉、填料、改进剂、分散剂、消泡剂和防闪锈助剂，乙
组分含有共溶剂和固化剂；
[0007]按重量份数计，以导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料的总重量为基准，所述甲、乙两组分中各成分含量为：
[0008]甲组分：环氧树脂12
‑
21wt％，共溶剂10
‑
16wt％，导电聚合物改性石墨烯粉1
‑
3wt％，改性碳纳米管1
‑
3wt％，导电聚合物改性超微磷铁粉10
‑
25wt％，锌粉10
‑
25wt％，填料5
‑
10wt％，改进剂1
‑
6wt％，分散剂0.5
‑
1wt％，消泡剂0.5
‑
1wt％，防闪锈助剂0.2
‑
0.3wt％；
[0009]乙组分：共溶剂4
‑
12wt％，固化剂4
‑
12wt％。
[0010]本专利技术还提供了一种如上述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：将乙组分加入甲组分，在65
‑
75℃下或紫外下固化1
‑
3小时制备成导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料。
[0011]本专利技术的优点及有益效果如下：
[0012](1)本专利技术利用石墨烯复合技术、导电聚合物改性技术和纳米改性技术等制备含有导电聚合物改性石墨烯、导电聚合物改性磷铁粉、羧基化碳纳米管、纳米氧化锌、纳米二氧化钛粉末，再将它们和环氧酚醛聚合物、锌粉、混合溶剂、固化剂等按比例、按顺序投料混合便可制备在高温强腐蚀环境中长时间使用的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，该导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料具有与金属基材结合力强、耐腐蚀的优点。
[0013](2)为实现水泥行业的节能减排，关键是在水泥熟料生产过程中实现低碳、节能生产。而随着水泥厂推行低碳生产与节能减排政策，例如增设脱硫脱硝系统以及协同处置生活垃圾等，则会导致水泥熟料生产线内部工况发生改变，更易形成高温腐蚀环境，对生产线设备的金属基材产生严重腐蚀。为了抑制这种腐蚀现象，必须采用有效的防腐材料对其进行保护。然而，常规的防腐涂料不适合水泥窑生产线的高温腐蚀环境，在高温腐蚀环境条件下极易降解，且与金属基材结合力差，机械强度低，使用寿命很短。所以，研制针对水泥窑熟料生产线的高效耐温重防腐的复合涂料迫在眉捷。本专利技术导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料可针对性地应用于水泥熟料生产线中，成功填补国内在水泥窑熟料生产线设备内长效使用防腐材料的空白。该导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料将符合我国的节能减排政策。
[0014](3)本专利技术所制备的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料可采用刷涂或喷涂等常规涂料涂覆工艺，成为金属基材底面合一的防腐涂层。它采用环氧树脂复合物为基料，导电聚合物改性石墨烯、导电聚合物改性超微磷铁粉、改性碳纳米管为涂层功能性增强试剂，间苯二胺、4，4
′‑
二氨基二苯砜、酚醛胺T
‑
31为复合固化剂，形成高耐腐蚀体系。得益于导电聚合物改性石墨烯、导电聚合物改性超微磷铁粉和改性碳纳米管所构成的导电网络，可减小涂层锌的使用量，所得重防腐复合涂料在金属表面形成的涂层厚度在300
‑
1000μm，可长期耐100
‑
180℃、含有硫化氢等强腐蚀性介质的腐蚀破坏，解决水泥行业熟料生产设备中高温强腐蚀的问题，对其生产设备金属基材进行有效保护。
[0015](4)国家大力提倡新材料研发应用和环保节能意识的加强，导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料将会很好的服务于水泥熟料生产线的设备防腐，填补国内针对于水泥行业重防腐涂料的空白，为国家带来巨大的社会效益和经济效益。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0017]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0018]本专利技术提供了一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，含有甲、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于：含有甲、乙两组分，甲组分含有环氧树脂、共溶剂、导电聚合物改性石墨烯粉、改性碳纳米管、导电聚合物改性超微磷铁粉、锌粉、填料、改进剂、分散剂、消泡剂和防闪锈助剂，乙组分含有共溶剂和固化剂；按重量份数计，以导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料的总重量为基准，所述甲、乙两组分中各成分含量为：甲组分：环氧树脂12
‑
21wt％，共溶剂10
‑
16wt％，导电聚合物改性石墨烯粉1
‑
3wt％，改性碳纳米管1
‑
3wt％，导电聚合物改性超微磷铁粉10
‑
25wt％，锌粉10
‑
25wt％，填料5
‑
10wt％，改进剂1
‑
6wt％，分散剂0.5
‑
1wt％，消泡剂0.5
‑
1wt％，防闪锈助剂0.2
‑
0.3wt％；乙组分：共溶剂4
‑
12wt％，固化剂4
‑
12wt％。2.根据权利要求1所述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、环氧酚醛树脂或有机硅改性环氧树脂中一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于，所述共溶剂为为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、正丁醇、1,4
‑
丁二醇、丙酮、乙二醇丁醚、乙酸乙酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中一种或两种以上。4.根据权利要求1所述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于，所述导电聚合物改性石墨烯粉为聚苯胺、聚(3,4
‑
乙烯二氧噻吩)、聚乙撑二氧噻吩
‑
聚苯乙烯磺酸盐中至少一种的导电聚合物与少层石墨烯的复合物。5.根据权利要求1所述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于，所述导电聚合物改性超微磷铁粉为聚苯胺、聚(3,4
‑
乙烯二氧噻吩)、聚乙撑二氧噻吩
‑
聚苯乙烯磺酸盐中的至少一种导电聚合物与磷铁粉的复合物，其中磷铁粉的粒径应为微米级或亚微米级。6.根据权利要求1所述的导电聚合物改性石墨烯基环氧低锌重防腐涂料，其特征在于，所述改性碳纳米管为羧基化、氨基化的单壁纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种；优选地，所述填料为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的至少一种；优选地，所述改进剂为酚醛树脂类、糠醛树脂、硅树脂中的至少一种优选地，所述分散剂为聚氨酯分散剂、丙烯酸分散剂、炔醇分散剂中的至少一种；优选地，所述消泡剂为矿物油消泡剂、硅类消泡剂中至少一种；优选地，所述防闪锈助剂为阳离子盐类或有机高分子胺类防闪锈助剂中一种或两种以上；优选地，所述固化剂为聚酰胺650、聚酰胺651、聚酰胺910、酚醛胺T
‑
31、聚硫醇QE
‑
340M、聚硫醇GPM

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志杰，李海金，刘翼德，余祥，何峥辉，王伟，孙一凡，王鹏杰，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：