一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種涂料及制備方法，具體講涉及一種石墨稀冷涂鋅防腐涂料及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 冷涂鋅防腐涂料又稱涂膜鍍鋅、鋅基涂鍍等，是一種特殊的單組分富鋅涂料。冷涂 鋅干膜中鋅粉含量高達96%，在重防腐的腐蝕環境下，不僅為鋼鐵提供良好的陰極保護作 用，而且冷涂鋅中特殊的樹脂和氧化鋅鹽可為涂層提供屏障保護作用，因而具有優異的防 腐性能。但是，由于冷涂鋅涂料干膜中鋅粉含量高，樹脂含量低，現有冷涂鋅產品存在以下 不足：①冷涂鋅涂層與鋼材的附著力低：在現有的冷涂鋅產品中，附著力高的可達到 5. OMPa，低的只有1.0~1.5MPa，HG/T 3668-2009Z中對富鋅底漆的要求為無機型2 3. OMPa; 有機型2 6.OMPa。②涂層柔韌性差，耐沖擊性指標不能滿足要求。
[0003] 石墨烯是一種新型的由碳原子構成的單層片狀結構的二維材料。石墨烯具有高比 表面積、快速導電性、突出的力學性能，在涂料中與樹脂混合后，可顯著提高涂料的力學性 能。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是:針對現有技術的不足，提供一種涂層耐沖擊性好、與鋼材附著力 高的石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制備方法。
[0005] 實現本發明目的技術方案如下：
[0006] -種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，涂料包括按質量份計的下述組份:鋅粉，75~85份； 有機樹脂，2~3份;溶劑，15~25份;石墨烯，0.1~2份;分散劑，0.1~1份;抗沉降劑，0.1~1 份。
[0007] 進一步的，鋅粉是平均粒徑< 5μπι的鋅含量2 99.5%的鋅粉;有機樹脂為環氧酯、 丙烯酸、高氯化聚乙烯、聚苯乙烯或聚硅氧烷;溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇或高沸點 方香經。
[0008] 進一步的，石墨稀是石墨經氧化，然后進行剝離得到的；氧化方式優選自Hummers 法、Staudenmaier法或Brodie法;剝離方式優選自微波剝離、熱解膨脹剝離或超聲分散。
[0009] 進一步的，分散劑為有機硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或KH550。
[0010] 進一步的，抗沉降劑至少為有機膨潤土、聚酰胺蠟或氣相二氧化硅中的一種。
[0011] 進一步的，一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料的制備方法，該方法將石墨烯、分散劑和一 部分溶劑混合，超聲分散均勻;將有機樹脂與剩下溶劑混合溶解;然后將分散好的石墨烯液 加入溶解的樹脂液中，高速分散均勻;最后加入鋅粉、抗沉降劑，再次高速分散均勻，得到石 墨稀冷涂鋅防腐涂料。
[0012] 和最接近的現有技術比，本發明提供的技術方案具有以下優異效果：
[0013] 1.涂層附著力、耐沖擊性好，防腐性能優異；
[0014] 2.單組分，施工方便；
[0015] 3.具有良好的抗靜電性，可用于防靜電涂層。
【具體實施方式】
[0016] 下面通過具體實施例，對本發明做進一步說明，但本發明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明公開的范圍內，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發明的保護范圍內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求保護的范圍為準。 [00 17] 實施例1:
[0018] 石墨烯，1份;鈦酸酯偶聯劑，0.5份；丙烯酸樹脂，2.5份;醋酸乙酯，20份；鋅粉， 75.5份;有機膨潤土，0.5份。
[0019] ⑴將1份石墨烯、0.5份鈦酸酯偶聯劑和10份醋酸乙酯混合，超聲分散均勻，得到 石墨烯液；
[0020] (2)將2.5份丙烯酸樹脂與10份醋酸乙酯混合溶解，得到樹脂液；
[0021] ( 3)將步驟（1)中的石墨烯液11.5份加入步驟（2)的樹脂液12.5份中，800~ lOOOrpm分散均勻，然后加入75.5份鋅粉、0.5份有機膨潤土，1200~1500rpm分散均勻，經過 濾后，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。
[0022] 實施例2:
[0023]石墨烯，1份;KH550，0.5份;聚苯乙烯，2.5份;高沸點芳香烴溶劑，20份;鋅粉，75.5 份;氣相二氧化娃，〇. 5份。
[0024] (1)將1份石墨烯、0.5份KH550和10份高沸點芳香烴溶劑混合，超聲分散均勻，得到 石墨烯液；
[0025] (2)將2.5份聚苯乙烯樹脂與10K高沸點芳香烴溶劑混合溶解，得到樹脂液；
[0026] ( 3)將步驟（1)中的石墨烯液11.5份加入步驟（2)的樹脂液12.5份中，800~ lOOOrpm分散均勻，然后加入75.5份鋅粉、0.5份氣相二氧化硅，1200~1500rpm分散均勻，經 過濾后，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。
[0027] 實施例3:
[0028]石墨烯，0.5份;鈦酸酯偶聯劑，0.8份;丙烯酸樹脂，2.5份;醋酸乙酯，18份;鋅粉， 77.8份;有機膨潤土，0.4份。
[0029] (1)將0.5份石墨烯、0.8份鈦酸酯偶聯劑和8份醋酸乙酯混合，超聲分散均勻，得到 石墨烯液；
[0030] (2)將2.5份丙烯酸樹脂與10份醋酸乙酯混合溶解，得到樹脂液；
[0031] (3)將步驟（1)中的石墨烯液9.3份加入步驟⑵的樹脂液12.5份中，800~1 OOOrpm 分散均勻，然后加入77.8份鋅粉、0.4份有機膨潤土，1200~1500rpm分散均勻，經過濾后，得 到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。
[0032] 實施例4:
[0033]石墨烯，0.5份;KH550，0.8份；聚苯乙烯，2.5份；高沸點芳香烴溶劑，18份;鋅粉， 77.8份;氣相二氧化硅，0.5份。
[0034] (1)將0.5份石墨烯、0.8份KH550和8份高沸點芳香烴溶劑混合，超聲分散均勻，得 到石墨烯液；
[0035] (2)將2.5份聚苯乙烯樹脂與10K高沸點芳香烴溶劑混合溶解，得到樹脂液；
[0036] (3)將步驟（1)中的石墨烯液9.3份加入步驟(2)的樹脂液12.5份中，800~1 OOOrpm 分散均勻，然后加入77.8份鋅粉、0.5份氣相二氧化硅，1200~1500rpm分散均勻，經過濾后， 得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。
[0037]將上述實施例1~4制備的涂料分別固化成膜后，所形成的涂膜性能如表1。
[0038]表1:性能測試結果
[0039]
[0040] 表1的數據說明經本發明方法制備的石墨烯冷涂鋅防腐涂料具備很強的涂層附著 力、耐沖擊性好，防腐性能優異及耐腐蝕性好的效果，并還具有良好的抗靜電性，可用于防 靜電涂層。
[0041] 以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人 員應當理解，參照上述實施例可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些 未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權利要求保護范圍之 內。
【主權項】
1. 一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述涂料包括按質量份計的下述組份： 鋅粉，75~85份;有機樹脂，2~3份;溶劑，15~25份;石墨烯，0.1~2份； 分散劑，〇. 1~1份;抗沉降劑，〇. 1~1份。2. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述鋅粉是平均粒徑 < 5μπι的鋅含量2 99.5%的鋅粉。3. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述有機樹脂為環氧 酯、丙烯酸、高氯化聚乙烯、聚苯乙烯或聚硅氧烷。4. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述溶劑為醋酸乙 酯、醋酸丁酯、正丁醇或高沸點芳香烴。5. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯是石墨經 氧化，然后進行剝離得到的。6. 如權利要求5所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述氧化方式優選自 Hummers法、Staudenmai er法或Brodi e法。7. 如權利要求5所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述剝離方式優選自 微波剝離、熱解膨脹剝離或超聲分散。8. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述分散劑為有機硅 烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或KH550。9. 如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料，其特征在于，所述抗沉降劑至少為 有機膨潤土、聚酰胺蠟或氣相二氧化硅中的一種。10. -種制備如權利要求1所述的一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料的方法，其特征在于，該 方法將石墨烯、分散劑和一部分溶劑混合，超聲分散均勻；將有機樹脂與剩下溶劑混合溶 解;然后將分散好的石墨烯液加入溶解的樹脂液中，高速分散均勻；最后加入鋅粉、抗沉降 劑，再次高速分散均勻，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。
【專利摘要】本發明涉及一種石墨烯冷涂鋅防腐涂料及其制備方法，涂料包括按質量份計的下述組份：鋅粉75～85份，有機樹脂2～3份，溶劑15～25份，石墨烯0.1～2份，分散劑0.1～1份，抗沉降劑0.1～1份，制備該涂料的方法是首先按組分配比稱取原料，將石墨烯、分散劑和一部分溶劑混合，超聲分散均勻；將有機樹脂與剩下溶劑混合溶解；然后將分散好的石墨烯液加入溶解的樹脂液中，高速分散均勻。最后加入鋅粉、抗沉降劑，再次高速分散均勻，得到石墨烯冷涂鋅防腐涂料。該涂料的優點是：涂層附著力、耐沖擊性好，防腐性能優異；單組分，施工方便；具有良好的抗靜電性，可用于防靜電涂層。
【IPC分類】C09D133/00, C09D5/24, C09D5/10, C09D125/06
【公開號】CN105566973
【申請號】CN201510717444
【發明人】楊瑞, 原玲, 劉虎, 辛*, 曹文健
【申請人】中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年10月29日