水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法.pdf

本发明提出了一种水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，包括A组份和B组份，所述A组份包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧固化剂15‑20、钛白粉10‑15％、水性铝银浆2‑3％、纳米硫酸钡10‑20％、水性磷酸锌5‑10％、铁钛粉15‑20％、去离子水15‑17％；所述B组份为100％的水性环氧树脂乳液；其制备工艺包括对水合硅酸镁等进行活化，所得到的产品称为活化浆；将水性环氧固化剂等加入并搅拌；边搅拌边加入钛白粉等并分散研磨；边搅拌边加入纳米硫酸钡等并分散；采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中；干板实现。此款产品具有非常优异的防腐性能，耐盐雾测试最高可达到4000小时，具有非常优异的耐酸碱性能，施工性能优异，一次性涂装达到200微米不流挂。

1.一种水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，其特征在于：包括A组份和B组份，所述A组份包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧固化剂15-20%、钛白粉10-15％、水性铝银浆2-3％、碳黑0.2-0.8％、石墨烯1-5％、纳米硫酸钡10-20％、水性磷酸锌5-10％、铁钛粉15-20％、水性分散剂0.3-0.5％、水性消泡剂0.1-0.2％、水性抑泡剂0.1-0.2％、助溶剂2-3.5％、润湿剂0.1-0.3％、中和剂0.5-0.8％、水合硅酸镁0.3-0.5％、水性有机膨润土0.3-0.5％、防闪锈剂0.5-1％、去离子水15-17％；所述B组份为100％的水性环氧树脂乳液；其制备工艺包括以下步骤：步骤a.采用自来水先对水合硅酸镁、水性有机膨润土进行活化，所得到的产品称为活化浆；步骤b.将水性环氧固化剂、中和剂、助溶剂、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、防闪锈剂加入并搅拌；步骤c.边搅拌边加入钛白粉、碳黑、水性磷酸锌、活化浆，并分散，研磨至细度为30微米；步骤d.边搅拌边加入纳米硫酸钡、石墨烯、铁钛粉，并分散；步骤e.采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，同时将润湿剂一起加入，并搅拌；步骤f.干板实现：按照组份A：组份B＝100：40进行配比，采用去离子水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为40-50S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。 2.根据权利要求1所述的水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤b的具体方法为将水性环氧固化剂、中和剂、助溶剂、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、防闪锈剂加入采用400-600转/分搅拌5-10分钟。 3.根据权利要求1所述的水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤c的具体方法为采用400-600转/分边搅拌边加入钛白粉、碳黑、水性磷酸锌、活化浆，采用600-800转/分分散15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度为30微米。 4.根据权利要求1所述的水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，其特征在于：所述步骤d的具体方法为采用400-600转/分边搅拌边加入纳米硫酸钡、石墨烯、铁钛粉，采用600-800转/分分散15-20分钟。 5.根据权利要求1所述的水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，其特征在于：所述所述步骤e的具体方法为采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，同时将润湿剂一起加入，采用600-800转/分搅拌5-10分钟。

技术领域

本发明涉及制漆领域，特别是指一种水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法。

背景技术

2015年8月12日，天津塘沽危险品爆炸事件发生后，全国对危险化学品厂家、仓库、运输更加严格，同样也更进一步加速了水性漆市场的发展同时，通过新《环保法》，“消费税”，“排污税”，以及相应城市出台为了治理PM2.5禁止油性油漆的生产和使用，同样可以看出，国家间接的大力度的支持和鼓励水性漆、无溶剂涂料的发展。但是水性漆目前技术在很大程度上仍然比不上油性漆所带来的性能和效果，比如防腐体系的环氧防腐底漆，水性环氧防腐漆的防腐性能远不如油性环氧防腐漆，如何突破这一水性防腐性差的难点，还需更深入的研究。

发明内容

本发明提出一种水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，该方法制得的产品具有非常优异的防腐性能，耐盐雾测试最高可达到4000小时，具有非常优异的耐酸碱性能，施工性能优异，一次性涂装达到200微米不流挂。

本发明的技术方案是这样实现的：一种水性环氧石墨烯防腐底漆的制备方法，包括A组份和B组份，所述A组份包括按照质量分数计的如下组分：水性环氧固化剂15-20、钛白粉10-15％、水性铝银浆2-3％、碳黑0.2-0.8％、石墨烯1-5％、纳米硫酸钡10-20％、水性磷酸锌5-10％、铁钛粉15-20％、分散剂0.3-0.5％、消泡剂0.1-0.2％、抑泡剂0.1-0.2％、助溶剂2-3.5％、润湿剂0.1-0.3％、中和剂0.5-0.8％、水合硅酸镁0.3-0.5％、水性有机膨润土0.3-0.5％、防闪锈剂0.5-1％、去离子水15-17％；所述B组份为100％的水性环氧树脂乳液；

其制备工艺包括以下步骤：

步骤a.采用自来水先对水合硅酸镁、水性有机膨润土进行活化，所得到的产品称为活化浆；

步骤b.将水性环氧固化剂、中和剂、助溶剂、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、防闪锈剂加入并搅拌；

步骤c.边搅拌边加入钛白粉、碳黑、水性磷酸锌、活化浆，并分散，研磨至细度为30微米；

步骤d.边搅拌边加入纳米硫酸钡、石墨烯、铁钛粉，并分散；

步骤e.采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，同时将润湿剂一起加入，并搅拌；

步骤f.干板实现：按照组份A：组份B＝100：40进行配比，采用去离子水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为40-50S(T-4杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能。

作为优选，所述步骤b的具体方法为将水性环氧固化剂、中和剂、助溶剂、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、防闪锈剂加入采用400-600转/分搅拌5-10分钟。

作为优选，所述步骤c的具体方法为采用400-600转/分边搅拌边加入钛白粉、碳黑、水性磷酸锌、活化浆，采用600-800转/分分散15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度为30微米。

作为优选，所述步骤d的具体方法为采用400-600转/分边搅拌边加入纳米硫酸钡、石墨烯、铁钛粉，采用600-800转/分分散15-20分钟。

作为优选，所述所述步骤e的具体方法为采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，同时将润湿剂一起加入，采用600-800转/分搅拌5-10分钟。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明巧妙的引入了一种氧化石墨烯，它是通过将石墨烯与氧结合所得取，用于涂料中，可以对基材提供一种超强的防腐蚀作用。石墨烯是一种仅有一个原子厚度的碳薄板，当接触到水或蒸汽时，这种涂层就扮演一种分子筛的角色，允许一定尺寸以下的小分子通过，内部拥有上千万个微小鳞片，无序地彼此堆叠在一起，之间留有纳米大小的毛细空隙，这样大大阻止了水或蒸汽与金属表面的接触，从而完全起到隔离的作用，达到对金属防护的效果。同时石墨烯涂料在力学上更为坚固，对气体、液体以及化学品都有完全的不透水性，从而使得石墨烯涂层具有非常优异的耐强酸、强碱性能。

本发明提供了一种应用于重防腐领域的防腐底漆的制备方法，本专利保护的领域包含了应用于铁路支座、铁路桥梁、铁路机车、公路支座、公路桥梁、石油储罐、石油管道、天然气管道、石油设备、工程机械、车辆、变压器等不同领域行业。

此款产品具有非常优异的防腐性能，耐盐雾测试最高可达到4000小时，具有非常优异的耐酸碱性能，施工性能优异，一次性涂装达到200微米不流挂。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例采用的原料如下：

水性环氧树脂乳液(3520 美国迈图)

钛白粉(257 攀钢钛白)

碳黑(MA-100 日本三菱)

水性铝银浆(XH330 深圳新航旺)

水性磷酸锌(PZ04 环琦化学)

纳米硫酸钡(BS80 北京金斑马)

石墨烯(氧化石墨烯 苏州恒球)

铁钛粉(X-500 江苏万达)

分散剂(755W 迪高)

消泡剂(2550 巴斯夫)

抑泡剂(BL-100 苏州百斯盾)

润湿剂(67 海铭斯化学)

水合硅酸镁(AD 海逸化学)

水性有机膨润土(LT 海铭斯)

助溶剂(乙二醇单丁醚 中石化)

水性环氧固化剂(8538 美国迈图)

中和剂(DMAE 海铭斯化学)

防闪锈剂(ZT-709 海川化工)

表1：实施例1～实施例5的组份A漆配方配比

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 水性环氧固化剂 15 20 15 20 18 钛白粉 15 10 15 10 12 碳黑 0.8 0.5 0.2 0.2 0.2 水性磷酸锌 7 10 5 10 10 纳米硫酸钡 20 15 20 10 15 铁钛粉 20 20 20 20 15 水性铝银浆 2 3 2 3 2 水合硅酸镁 0.3 0.4 0.3 0.3 0.5 水性有机膨润土 0.5 0.4 0.5 0.5 0.3 分散剂 0.5 0.3 0.3 0.4 0.5 抑泡剂 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2 消泡剂 0.2 0.1 0.2 0.2 0.1 润湿剂 0.1 0.3 0.2 0.1 0.3 中和剂 0.5 0.8 0.5 0.8 0.6 防闪锈剂 0.5 0.8 0.8 1 0.6 助溶剂 2 3 2.5 3.5 3 去离子水 15.5 15.2 16.3 16.9 16.7 石墨烯 0 0 1 3 5 合计 100 100 100 100 100

制备方法是：

1、采用自来水先对水合硅酸镁、水性有机膨润土进行活化，所得到的产品称为活化浆；

2、将水性环氧固化剂、中和剂、助溶剂、水性分散剂、水性抑泡剂、水性消泡剂、防闪锈剂加入采用400-600转/分搅拌5-10分钟；

3、边采用400-600转/分边搅拌边加入钛白粉、碳黑、水性磷酸锌、活化浆，采用600-800转/分分散15-20分钟，采用砂磨机研磨至细度为30微米；

4、采用400-600转/分边搅拌边加入纳米硫酸钡、石墨烯、铁钛粉，采用600-800转/分分散15-20分钟；

5、采用助溶剂将水性铝银浆充分润湿后加入到生产缸中，同时将润湿剂一起加入，采用600-800转/分搅拌5-10分钟；

性能测试

试验方法是：A组份：B组份＝100：40的配比调漆，采用去离子水进行稀释至喷涂粘度(40-50S，T-4杯)，标准马口铁片进行磷化或打磨处理，马口铁片上厚度控制在20-30μm，待48小时完全实干后做综合性能测试，型式检验干板厚度控制在80-100μm，待7天完全实干后做型式检测。

干燥时间依照GB/T1728、附着力依照GB/T1720、冲击性依照GB/T1732、韧性依照GB/T6742、硬度依照GB/T6739、耐水性依据GB/T1733、固体含量测试依据GB/T1725、耐化学性能依照GB/T9274、耐中性盐雾性依据GB/T1771，综合性能与专利CN 102093805A进行对比。

表2：实施例1-5与CN 102093805A性能对比测试结果

通过以上举例试验对比分析，加入石墨烯后的防腐漆不论从耐水性、耐酸性、耐碱性、耐盐性、耐丙酮性以及耐盐雾性能均有着非常大的提升，证明在水性环氧防腐漆中引入氧化石墨烯后，对涂层的防护性能大大提升，完全可以满足于市场及行业需求。

本专利应用保护范围包括：铁路支座、铁路桥梁、铁路机车、公路支座、公路桥梁、石油储罐、石油管道、天然气管道、石油设备、铁路客车、汽车、水工机械、电力设备、输变电设备、机场钢结构、火车站钢结构、房屋钢结构、铁塔、化工机械设备、石油钻井设备、炼油装置设备、炼油钢结构、炼化钢结构、化工及重化工设备设施、炼化装置设备、钢结构、地铁设备设施、飞机、动车、船舶、舰艇、航空母舰、军舰、核电钢结构、核电设备设施、火电钢结构、火电设备设施、集装箱、港口机械、工程机械、建筑机械、挖掘机、装载机、塔机、石油开采设备设施、石油运输设备设施、煤化工钢结构、煤化工设备设施、环保设备设施、水处理设备设施、污水处理设备设施、通信设备设施、吊装设备设施、轻轨设备设施、铁路配件、炼钢设备设施等不同领域行业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。