一种石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料及制备方法与流程

本发明涉及一种石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，特别适用于化学品储罐、各类设备、化学品运输车辆及建筑物的隔热防水。
背景技术：
：能源危机愈演愈烈，已经成为造成地区局势紧张的原因之一。另外，传统能源的消耗的同时还对环境带来了不可逆的损害。各类民用及工业建筑物对光谱吸收能力强，在春夏两季室内外温度几乎相差无几，空调使用时间长。特别是在冬暖夏热的南方地区，不采取空调等降温措施的情况下，春夏两季密闭建筑物的室内温度可达50℃以上，而玻璃房中的温度可超过60℃。此外，在工业领域，特别是石油化工企业，化学品储罐在春夏两季受到长时间的太阳照射而引发呼吸效应，导致油蒸汽从呼吸阀中扩散并沉降在罐体周围，不仅仅造成了能源的浪费，而且带来了巨大的安全隐患。为了解决上述问题，近年来科研人员开发出隔热涂料，通过隔绝太阳光中的可见光部分和红外部分实现对外源性热量的隔绝。目前比较成熟的国外技术包括日本专利jp98-120946的隔热涂料，虽然效果不错，但是其是油性涂料，在生产和使用过程中会对人及环境产生不良影响。而国内的隔热涂料的设计及效果也不成熟，如申请号为03147361.x、99117439.9的隔热涂料采用的原料造价高，不易推广，并且功能单一。目前国内隔热涂料的实际使用效果还不理想，未达到大规模工业化生产阶段。上述发明的主要不足在于传统材料已经难以满足日益提高的实际需求，因而各类高性能的新材料在隔热涂料中有巨大的应用前景。为了克服现有隔热涂料性能的不足，本发明公开了一种以改性环氧树脂乳液为基础，结合石墨烯材料、纳米陶瓷材料及助剂等配合制成的反射型隔热防腐水性涂料。同时在涂料中加入荷叶效应自洁助剂，使隔热涂料具备优越的自洁性能。该涂料性能，包括流平性，成膜性及干燥等性能较好，涂料干燥后其机械性能和耐冲刷性远远超过国家相关标准，其对太阳光的反射率及自身的热发射率都达到世界先进水平。技术实现要素：本发明是一种石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，其对太阳光的反射率高、自身发射率高、导热系数低；并且具有良好的耐酸碱性、耐腐蚀性和耐盐雾性能；无毒、无污染、施工方便易推广等优势。本发明所述的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料中各原料的配比如下：本发明所述的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，其特征在于树脂乳液采用改性的环氧树脂乳液，其环氧值范围为0.44-0.66。本发明所述的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，其特征在于涂料中的石墨烯的表面官能团进行了调控，其羧基，羟基和环氧基团的含量分别为0.11-0.36,0.22-0.35和0.35-0.45。本发明所述的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，其特征在于涂料中的纳米陶瓷经过化学裁剪，表面具有羧基官能团。本发明所述的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料，其特征在于可采用喷涂设备喷涂、滚涂及刷涂。同时本发明所述的反射型隔热防水防腐自洁水性涂料具备优良的自洁功能，在涂料中加入荷叶效应自洁剂。助剂包括防老剂、增韧剂、分散剂、成膜剂、增稠剂、防腐剂中的一种或几种混合。和其他的隔热性涂料相比，本发明所述的反射型隔热防水防腐自洁水性涂料具有以下优点：首先、水性涂料，对人体和环境无危害、无污染。第二、涂料中含有多石墨烯材料，提高涂料对被涂覆设备及建筑的保护，提高防腐性能。第三、采用纳米陶瓷材料进一步提高了涂料对太阳光的反射，其反射率最高可达95％，显著降低建筑物及油气存储设备的温度，减低能耗并提高安全性。第四、涂料的综合性能较好。由于采用改性的环氧树脂乳液，并且加以合理的颜填料及助剂比例，使得涂料成膜致密，附着力强，耐冲击性能优越，同时具有良好的耐酸碱性、耐盐雾、耐腐蚀及耐候性能。使用寿命长。第五、涂料具有自洁功能。外墙涂料的清洁是一个大问题，除了影响美观之外，涂料表面所吸附的灰尘和污垢会影响涂料的隔热性能，降低其对太阳光的反射程度。因此涂料具有自洁功能将避免涂料性能的下降，节约建筑物及油气储罐及管道的清洗费用。此发明应用前景广阔，可替代目前广泛使用的溶剂型反射涂料。本发明所述的涂料尤其适合在建筑物、石油化工厂的储罐、传输管道，船舶等设备的外表面使用。使用本发明所述的涂料后可使储罐外部温度降低18℃以上。并能同时解决建筑和设备的漏水问题，节约能源，保护环境。附图说明图1为本发明所述涂料中所采用的石墨烯材料的扫描电子显微镜照片。图2为本发明实施例1所制备的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料涂覆玻璃房后的照片。图3为本发明实施例3所制备的石墨烯修饰的反射型隔热防腐自洁水性涂料涂覆化学品储罐表面后的照片。具体实施方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：涂料按下列组份配比：实施例2：涂料按下列组份配比：实施例3：涂料按下列组份配比：实施例4：涂料按下列组份配比：表1隔热涂料性能项目实施例1实施例2实施例3实施例4涂层外观合格合格合格合格表干时间h0.50.50.50.5实干时间h2222附着力级1111耐冲击力kgcm50505050耐水性96h合格合格合格合格太阳光反射率％94％90％90％87％辐射率0.890.880.870.85耐冻融循环10101010当前第1页12