本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法,更具體的說(shuō)涉及一種管道、橋梁、儲(chǔ)罐、船舶等鋼結(jié)構(gòu)的防腐底漆,具體指硅丙乳液和氧化石墨烯改性無(wú)機(jī)涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
無(wú)機(jī)富鋅底漆防腐機(jī)理主要是在腐蝕環(huán)境中犧牲陽(yáng)極鋅粉保護(hù)作為陰極的金屬。因此,欲使涂膜導(dǎo)電并發(fā)揮犧牲陽(yáng)極的作用,涂膜中就要求含有大量的鋅粉,才能確保鋅粉和鋼材的充分接觸。但涂層中鋅粉含量過(guò)高,涂層固化后表面凹凸不平,易產(chǎn)生孔隙影響涂層的耐腐蝕性。同時(shí)無(wú)機(jī)富鋅底漆的成膜物質(zhì)硅酸鹽決定了涂層固化后呈脆性不能在較薄和易變形的底材上涂刷。另外,由于漆膜中鋅粉所占的比例很大,在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氧化鋅霧氣,這種霧氣對(duì)工作人員的身體健康造成一定的影響。因此需要開(kāi)發(fā)一種低鋅、柔韌性好、防腐效果好的底漆。硅丙乳液兼具有機(jī)硅和丙烯酸的優(yōu)點(diǎn),氧化石墨烯具有硬度高、導(dǎo)電性能好、高透光等優(yōu)良特性,將硅丙乳液和氧化石墨烯添加到涂料中,有效的降低了鋅粉的含量,改善了涂層的柔韌性,提高了涂層的附著力和耐鹽霧性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種硅丙乳液和氧化石墨烯改性的無(wú)機(jī)防腐涂料,即保證了涂層的耐腐蝕性又提高了涂料的柔韌性并且降低了涂層中的鋅粉含量。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:涂料組份按照質(zhì)量百分含量計(jì)算為:
硅酸鹽:15%~25%。
硅溶膠:2%~7%。
硅丙乳液:10%~20%。
鋅粉:20%~28%。
氧化石墨烯:0.1%~0.8%。
防銹顏料:3%~7%。
聚丙烯酸鈉:0.2%~0.6%。
滑石粉:2%~8%。
助劑:2.5%~3.5%。
蒸餾水:25%~35%。
所述硅酸鹽是硅酸鉀、硅酸鈉和硅酸鋰中的一種或多種。
防銹顏料為云母氧化鐵。
所述助劑為分散劑、消泡劑和催干劑中的一種、兩種或三種;分散劑是凹凸棒土或蒙脫土中的一種或兩種;消泡劑是SN 154;催干劑是鈷和鈣配制的干燥劑;助劑為常規(guī)技術(shù)手段,這里不再詳述。
所述的硅丙乳液的固含量在40%~50%之間。
所述鋅粉為超細(xì)鋅粉,顆粒直徑在800目以上。
作為優(yōu)選,組份按照質(zhì)量百分含量計(jì)算為:
硅酸鹽:18%;
硅溶膠:3%;
硅丙乳液:11%;
鋅粉:22%;
氧化石墨烯:0.6%;
防銹顏料:6%;
聚丙烯酸鈉:0.4%;
滑石粉:6%;
助劑:3%;
蒸餾水:30%。
改性無(wú)機(jī)涂料的制備方法,是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的:
(1)將氧化石墨烯放入蒸餾水中,攪拌得到氧化石墨烯分散液。
(2)將硅溶膠滴加到硅酸鹽溶液中,在70℃下攪拌獲得高模數(shù)硅酸鹽溶液。
(3)將步驟(2)中獲得的高模數(shù)硅酸鹽溶液和硅丙乳液添加到氧化石墨烯分散液中,攪拌得到混合液1。
(4)再將聚丙烯酸鈉、助劑、滑石粉、防銹顏料依次加入步驟(3)獲得的混合液1中,每加入一種物質(zhì)先攪拌均勻后再加入下一種組份,得到混合液2。
(5)將鋅粉加入(4)所獲得的混合液2中,攪拌得到硅丙乳液和氧化石墨烯改性無(wú)機(jī)涂料。
步驟(1)中,所述攪拌指在1200r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌10分鐘。
步驟(2)中,所述攪拌指在2000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30分鐘;高模數(shù)硅酸鹽溶液的模數(shù)為5~6。
步驟(3)中,所述攪拌指在2000r/min下攪拌10分鐘。
步驟(5)中,所述攪拌指在2000r/min下攪拌20分鐘。
本發(fā)明的有益效果是:
用硅丙乳液和氧化石墨烯改性無(wú)機(jī)防腐涂料,除氧化石墨烯外所用藥品均是市場(chǎng)廉價(jià)易得藥品,對(duì)改性后的涂料檢測(cè)分析結(jié)果如下:
附著力/級(jí):1~2級(jí);
柔韌性:1mm~2mm:
硬度:5H~6H;
抗沖擊性:50cm。
耐水性:50天無(wú)剝離無(wú)斑點(diǎn);
耐鹽霧:1200不起泡、不起皺。
導(dǎo)電性:表面電阻率104Ω。
具體實(shí)施方式
通過(guò)實(shí)施例1和對(duì)比例2、3、4可以更好的理解本發(fā)明,實(shí)例中所用的藥品除氧化石墨烯外都是市場(chǎng)廉價(jià)易得產(chǎn)品,所用設(shè)備均為涂料工業(yè)常規(guī)設(shè)備,實(shí)例中涉及的數(shù)量均為質(zhì)量百分含量。
實(shí)施例1和對(duì)比例2、3、4的具體配方見(jiàn)表1。
表1實(shí)例具體配比
對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例涂層進(jìn)行檢測(cè),主要檢測(cè)項(xiàng)目有表面形貌測(cè)試、附著力、柔韌性、硬度、耐鹽霧性、導(dǎo)電性、彈性沖擊性檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2涂料檢測(cè)結(jié)果