本发明涉及一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料,具体涉及一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法。
技术背景
我国海岸线长,管辖海域广阔,随着海洋开发事业的大力发展,海洋腐蚀与防护工作成为我国经济发展过程中亟待解决的主要问题之一。目前,海洋重防腐的某些特殊的工程构件,如海上采油钻井平台、栈桥、各种输油管线、码头钢桩等大型设施以及海洋混凝土构造物采用防腐涂料进行防腐,若出现涂料防腐失效,这些构件长期浸泡在海水环境中,导致其达不到使用年限。而且这些工程构件是不可移动的,替换难,维修困难,若要延长其使用寿命,必须提高这些工程构件的耐腐蚀性。另一方面,若远航的船舶在航行过程中出现泄漏,可以在水下进行涂装修补,能够及时排除故障,从而降低维护费用,节省时间。
目前,用于重防腐涂料的基料很多,环氧树脂类、聚酯类、氯化橡胶类、聚氨酯类等,若在水下施工,聚酯类体系形成的涂层受到冲击后容易损坏;氯化橡胶类体系,虽然防腐性能优异,但是它需要借助溶剂来溶解,给水下施工带来不便,若漆膜太厚时,溶剂挥发慢,影响漆膜性能;聚氨酯涂料遇到水分会产生二氧化碳,R-NCO+H2O→RNH2十CO2↑这样会使漆膜产生气泡或小针孔,降低体系防腐性能;环氧树脂分子中含有极性的羟基、醚键等,对潮湿表面有很好的附着力,故而水下产品主要选用环氧树脂类的,优先选择粘度低、有效交联密度大、涂层羟基含量少的环氧树脂类。
传统的无溶剂环氧防腐涂料大多是在表面干燥的环境下进行施工的,若海洋重防腐的某些特殊的工程构件施工前需将表面干燥、除锈等才可以施工,这样就大大提高了施工的难度,开发一种够在水下便于施工固化的环保型涂料成为目前研究的方向之一。目前已研究出的水下固化涂料存在一些问题,漆膜脆、附着力差等缺陷,有必要开发一种柔韧性佳、附着力强、耐腐蚀性优异的水下固化涂料。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料及其制备方法,以解决水下施工困难,漆膜柔韧性差、附着力差的问题。
为了实现上述的发明目的,本发明的技术方案为:
一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
其中,聚硫橡胶选用JLY-121,使涂层具有优良的柔韧性、抗冲击性、耐磨性、对金属及非金属(混凝土)基材具有优异的附着力;石油树脂选用德国吕特格NOVARES LA700,此类树脂具有高附着力、耐高温及耐严寒作用好,优异的快干性、耐水性好等特点;环氧活性稀释剂选用Cardolite NC-513,该活性稀释剂赋予涂层良好的防水性、韧性和抗冲击性;改性酚醛胺和改性脂肪胺分别选用T33和SM593;疏水型石墨烯为本公司自制的,具有很好的疏水性;该体系为无溶剂型体系,不含有任何挥发性溶剂;一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料及其制备方法,包括下列步骤:
(1)将A组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到A组份。
(2)将B组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到B组份。
(3)将A组份与B组份按照重量比100∶38均匀混合,即可得疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料。
下面结合具体的实施例,对本发明进一步的理解,但具体实施例并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例所述的一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
制备方法:(1)将A组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到A组份。(2)将B组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到B组份。(3)将A组份与B组份按照重量比100∶38均匀混合,即可得疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料。
使用方法:钢材表面除去浮锈,混凝土表面除去污物,再将混合好的涂料刷涂、辊涂或刮涂于基材表面。
实施例2
本实施例所述的一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
制备过程和使用方法同实施例1
实施例3
本实施例所述的一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
制备过程和使用方法同实施例1
表1性能测试结果
性能 实施例1实施例2实施例3测试方法
水下施工状态 基本平整光滑 基本平整光滑 基本平整光滑 目测
拉拔附着力
(刷涂,7d后),Mpa 22 23.5 23.2 GB/T 5210-2006
拉拔附着力
(水下刷涂,7d后),Mpa 5.8 5.3 5.4 GB/T5210-2006
柔韧性,mm 1 1 1 GB/T 1731-1993
耐冲击性,cm 60 65 65 GB/T 1732-1993
耐盐雾试验,h >3000 >3000 >3000 GB/T 1771-1991
水接触角,° 120.1±0.5 122.5±0.5 122.3±0.5 GB/T 30447-2013
由性能测试表中我们可以看出,实施例1-3体系水下施工状态均为基本平整光滑;漆膜附着力随石墨烯添入量增多先增大,后基本不变;漆膜柔韧性变化不明显均达到1mm;漆膜耐冲击性先增大后基本不变;耐盐雾性均达到3000h以上;水接触角随石墨烯添加量的增多,先提高后基本不变。
实施例4
本实施例所述的一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
制备方法:(1)将A组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到A组份。(2)将B组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到B组份。(3)将A组份与B组份按照重量比100∶40均匀混合,即可得石墨烯型无溶剂环氧水下固化涂料。
使用方法:钢材表面除去浮锈,混凝土表面除去污物,再将混合好的涂料刷涂、辊涂或刮涂于基材表面。
实施例5
本实施例所述的一种疏水型石墨烯无溶剂环氧水下固化涂料的制备方法由以下重量百分数的原料制成:
A组份
B组份
制备方法:(1)将A组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到A组份。(2)将B组份中的各个原材料依次加入罐中,快速搅拌分散、研磨至50μm,得到B组份。(3)将A组份与B组份按照重量比100∶36均匀混合,即可得石墨烯型无溶剂环氧水下固化涂料。
使用方法:钢材表面除去浮锈,混凝土表面除去污物,再将混合好的涂料刷涂、辊涂或刮涂于基材表面。
表2性能测试结果
性能 实施例1实施例4实施例5测试方法
水下施工状态 基本平整光滑 基本平整光滑 基本平整光滑 目测
拉拔附着力
(刷涂,7d后),Mpa 22 18 17 GB/T 5210-2006
拉拔附着力
(水下刷涂,7d后),Mpa 5.8 4.2 4.1 GB/T 5210-2006
柔韧性,mm 1 2 2 GB/T 1731-1993
耐冲击性,cm 60 50 50 GB/T 1732-1993
耐盐雾试验,h >3000 >3000 >3000 GB/T 1771-1991
接触角,° 120.1±0.5 120.4±0.5 120.2±0.5 GB/T 30447-2013
由性能测试表中我们可以看出,实施例1,4,5中聚硫橡胶用量分别占树脂用量的30%、20%、40%,随着聚硫橡胶添加的增加,漆膜附着力先上升后下降,柔韧性及耐冲击性也是先变好后变差;主要是由于聚硫橡胶在体系中相当于增塑剂,是以自由状态的颗粒填充在树脂交联大分子之间的,在一定范围内,随着添加量的增多,颗粒增多,间距缩短,从而提高漆膜的柔韧性、抗冲击性、附着力等;但聚硫橡胶的添加量超过树脂添加量的30%时,颗粒相距太近,在固化过程中橡胶颗粒会不断析出,导致固化物结构疏松,降低界面的粘附力、柔韧性、抗冲击性;耐盐雾试验均在3000h以上;漆膜与水接触角随聚硫化橡胶添加量的变化,变化不明显。
申请人声明,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。