一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法与流程

1.本发明属于防腐涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法。


背景技术：

2.防腐涂料因其制作成本低、施工便捷等特点成为现代工业、能源、海洋、航空航天等领域应用使用最广泛的一种涂料。其通过涂层的屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用等来放置基体腐蚀，从而延长基体的使用寿命。
3.环氧树脂涂料的基体是平均每个分子含有两个以上环氧集团，传统环氧树脂对金属表面具有优异的附着力、较低的固化收缩率和较好的机械性能，外加优良的耐腐蚀性能和耐化学品性能等特点成为涂料工业的支柱型产品，但传统环氧树脂存在易被氧、水和氯离子等侵袭，及耐热性差和涂层脆性大等缺点。
4.传统聚氨酯具有类似酰胺基的高强度、耐磨性等特性，又具有聚酯的耐热性与耐溶剂性等特点，使聚氨酯涂料迅速列为热点涂料之一。随着社会工业的发展，传统普通聚氨酯已经满足不了服役于恶劣环境中的众多仪器或设备部件，因此急需对聚氨酯涂料进行改性处理或发展防腐性能更佳的防腐涂料。
5.石墨烯做为一种新型的功能纳米材料，具有超大的比表面积、卓越的导电性能和较高的化学稳定性能等特点，使其在防腐涂料领域展现不凡的价值，应用石墨烯对防腐涂料进行改性可明显改善涂层的孔隙率，减少“水汽通路”形成的几率，石墨烯改性防腐涂料不仅可有效提升防腐涂料的防腐性能，还可增强涂层对基材的附着力。


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.针对技术背景中的问题，本发明的目的是提供一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法，以解决上述存在的技术问题。
8.用于解决技术问题的方法
9.针对上述问题，本发明提出了一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法。
10.根据本发明的一个实施方案，提供一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法，其包括以下步骤：将石墨烯放入油性溶剂中进行超声处理，得到预分散液；对预分散液进行抽滤，得到待处理浆料；向所述待处理浆料中加入石墨烯分散助剂，之后进行球磨处理，得到分散均匀的石墨烯浆料；将所述石墨烯浆料用压缩空气吹入至底漆和面漆中，并加入助剂，搅拌得到石墨烯改性重防腐涂料，其中石墨烯在石墨烯改性重防腐涂料中的总质量为0.01wt％～3wt％。
11.在一个优选的实施方案中，其中，步骤(1)中所述超声分散的超声功率为100w～500w，超声时间为1h～3h。
12.在一个优选的实施方案中，其中，步骤(1)中所述石墨烯为石墨烯片形状，该石墨
烯片的平均直径小于等于10μm。
13.在一个优选的实施方案中，其中，步骤(3)中所述石墨烯浆料的固含量为0.2％～12％。
14.在一个优选的实施方案中，其中，步骤(3)中所述分散助剂为聚乙烯醇、没食子酸、环氧树脂、聚苯乙烯磺酸钠、四氢呋喃中的至少一种。
15.在一个优选的实施方案中，其中，所述底漆为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少一种，所述面漆为聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、氟碳环氧树脂中的至少一种。
16.在一个优选的实施方案中，其中，所述助剂包括流平剂、消泡剂、防尘剂和润湿剂中的至少一种。
17.本发明的有益效果
18.本发明将石墨烯用于改性防腐蚀涂料，并实现石墨烯在防腐涂料中的均匀分散，提高了防腐涂料耐腐蚀性能较差的问题，可明显改善底漆涂层中的孔隙率，减少“水汽通路”的形成，增加电子在面漆涂层中的电子流通路径增强涂料的防腐蚀性能。该石墨烯改性防腐涂层与基材的附着力强，抗剥离；涂层硬度大，耐候性，耐盐雾及耐化学品性强。该石墨烯改性防腐涂料可室温固化可高温固化，实际固化温度为90℃以下1～24h，可采用刷涂、辊涂、喷涂等施工工艺，能满足石油、化工、电力、冶金、机车、车辆、船舶、航空航天等行业领域防腐防护对高品质超薄涂层涂料的要求。
19.从以下示例性实施方案的描述中，本发明的进一步特征将变得显而易见。
具体实施方式
20.以下对本公开的一个实施方式具体地说明，但本公开并非限定于此。
21.一种石墨烯改性重防腐涂料的制备方法，其方法主要步骤为：先将石墨烯放入油性溶剂中进行超声处理，得到预分散液；对所述预分散液进行抽滤，得到待处理浆料；向所述待处理浆料中加入石墨烯分散助剂，之后进行球磨处理，得到分散均匀的石墨烯浆料；将所述石墨烯浆料应用压缩空气吹入至底漆和面漆中，并加入助剂，不断搅拌，最终得到石墨烯改性重防腐涂料，其中所述石墨烯在所述石墨烯改性重防腐涂料中的总质量为0.01wt％～3wt％。
22.做为本发明的进一步优选方案，所述超声分散的超声功率为100w～500w，超声时间为1h～3h；所述石墨烯包括多个石墨烯片，该石墨烯片的平均直径小于等于10μm；所述石墨烯浆料的固含量为0.2％～12％；所述分散助剂为聚乙烯醇、没食子酸、环氧树脂、聚苯乙烯磺酸钠、四氢呋喃中的至少一种；底漆为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少一种，所述面漆为聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、氟碳环氧树脂中的至少一种。助剂包括流平剂、消泡剂、防尘剂和润湿剂中的至少一种。
23.本发明采用的石墨烯片的平均直径小于等于10μm，具有优异的导电性能和微小片层等性能。
24.实施例
25.通过实施例更详细地描述本发明，但本发明不限于下述实施例。
26.实施例1
27.称取石墨烯加入油性溶剂中超声处理1h，超声功率为300w，得到预分散液。
28.对预分散液进行一次性抽滤，得到待处理浆料，所得待处理浆料固含量为5％。
29.向待处理浆料中加入1g石墨烯分散助剂，之后以400r/min对加入石墨烯分散助剂的浆料进行球磨处理2h，得到分散均匀的石墨烯浆料。
30.将底漆及助剂按下表比例进行混合搅拌处理，并应用压缩空气通入石墨烯浆料。
[0031][0032]
压缩空气压力参数为6mpa，持续通入压缩空气5min后持续搅拌10min，得到最终石墨烯改性环氧树脂底漆。
[0033]
采用喷涂的方式将石墨烯改性环氧树脂底漆喷涂于经喷砂处理的铝合金表面，喷涂压力7mpa，底漆厚度40μm左右，在鼓风箱内70℃下固化1h。
[0034]
将面漆及助剂按下表比例进行混合搅拌处理，并应用压缩空气通入石墨烯浆料。
[0035][0036][0037]
压缩空气压力参数为6mpa，持续通入压缩空气5min后持续搅拌
[0038]
采用喷涂的方式将石墨烯改性聚氨酯树脂面漆喷涂于固化完毕的石墨烯改性环氧树脂底漆表面，喷涂压力7mpa，底漆厚度40μm左右，在鼓风箱内70℃下固化1h，最终得到双体系石墨烯改性防腐涂层。
[0039]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层硬度为3h；
[0040]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层拉伸法附着力为14mpa；
[0041]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层水浸泡1140h涂层不起泡，不脱落；
[0042]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层人造海水浸泡1080h涂层不起泡，不脱落；
[0043]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层高低温交变(
‑
55℃/4h～150℃/4h)60个周期涂层不起泡，不脱落。
[0044]
经测试，该石墨烯改性防腐涂层5％nacl中性盐雾2000h不起泡，不脱落。
[0045]
工业实用性
[0046]
本发明的改性防腐蚀涂料能满足石油、化工、电力、冶金、机车、车辆、船舶、航空航天等行业领域防腐防护对高品质超薄涂层涂料的要求。
[0047]
此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。