本發(fā)明屬于化工涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種水性石墨烯防腐涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著涂料工業(yè)和涂裝工藝向低污染化發(fā)展，水性涂料正在日益興起。水性涂料的使用減少了有機(jī)溶劑對環(huán)境的污染，保障了操作人員的身體健康，其安全、環(huán)保的生產(chǎn)和運(yùn)輸方法受到了廣泛青睞。但是目前市售的水性防腐涂料其在防腐蝕性能上很難與溶劑型涂料抗衡，耐水性差、耐鹽霧時(shí)間不足溶劑型涂料的一半，這就大大限制了水性涂料的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的問題，提出一種水性石墨烯防腐涂料。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明提供一種水性石墨烯防腐涂料其特征在于，按照重量份數(shù)包括以下成分：

所述a組分與b組分的重量份數(shù)比例為a：b＝(4-6)：1。

作為優(yōu)選，所述聚合物水性樹脂為水性聚乙烯乙酸樹脂、丙烯酸改性水性樹脂、水性醇酸樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性聚酯樹脂中的任意一種或兩種。

作為優(yōu)選，所述潤濕分散劑為聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基苯基醚、聚氧化乙烯琥珀酸酯中的任意一種物質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述消泡劑為礦物碳?xì)浠衔镱愊輨┖?或非離子型烷基共聚物消泡劑。

作為優(yōu)選，所述ph調(diào)節(jié)劑為二甲基乙醇胺、氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種。

作為優(yōu)選，所述石墨烯填料漿為鈦白粉、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、超細(xì)方解石粉、硫酸鋇、云母粉、三聚磷酸鋁、磷酸鋅中的至少一種物質(zhì)加入片狀石墨烯粉末和潤濕分散等助劑與去離子水分散攪拌而成的漿狀物質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述顏料漿為鐵紅、鐵黃、鐵黑、紅丹、鋅黃、炭黑等中的一種或幾種復(fù)配，加入潤濕分散等助劑與去離子水分散攪拌而成的漿狀物質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述流平劑為硅氧烷類、改性有機(jī)硅氧烷類、改性丙烯酸酯類中的任意一種。

作為優(yōu)選，所述增稠劑為堿溶脹增稠劑、聚氨酯增稠劑中的一種。

作為優(yōu)選，所述的固化劑為水性異氰酸酯固化劑。

作為優(yōu)選，所述附著力促進(jìn)劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、巰基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等硅烷類偶聯(lián)劑。

本發(fā)明還提供一種水性石墨烯防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將聚合物水性樹脂、石墨烯填料漿、顏料漿加入混合釜中攪拌至混合均勻，得到混合物a；

(2)依次向步驟(1)中的混合物a中加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑，繼續(xù)攪拌至混合均勻，得到混合物b；

(3)緩慢向步驟(2)中的混合物b中加入去離子水、ph調(diào)節(jié)劑和增稠劑，并攪拌均勻，120目絲網(wǎng)過濾，得到水性石墨烯防腐涂料涂料a組分成品c；

(4)將固化劑和附著力促進(jìn)劑加入混合釜中攪拌至混合均勻，120目絲網(wǎng)過濾，得到水性石墨烯防腐涂料涂料b組分d。

作為優(yōu)選，所述(1)步驟中，攪拌時(shí)間為40-50min，攪拌轉(zhuǎn)速為600-800轉(zhuǎn)/min。

作為優(yōu)選，所述(2)步驟中，攪拌時(shí)間為20-30min，攪拌轉(zhuǎn)速為600-800轉(zhuǎn)/min。

作為優(yōu)選，所述(3)步驟中，攪拌時(shí)間為30-40min，攪拌轉(zhuǎn)速為600-800轉(zhuǎn)/min，ph控制在7.5-8.5之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于，

本發(fā)明根據(jù)需求選擇不同的聚合物水性樹脂進(jìn)行復(fù)配，可以提高漆膜的耐磨、耐沖擊、耐水、耐鹽霧等性能。采用雙組份設(shè)計(jì)，提高了樹脂的交聯(lián)程度，增加了漆膜的固化效果。同時(shí)，石墨烯具有優(yōu)異的熱、電學(xué)、力學(xué)性能，以及屏蔽性能，其二維片狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積，在涂膜中可以平行于金屬基底排列，能夠有效的阻止腐蝕因子的滲入，漆料中添加的石墨烯成份提高了漆膜的沖擊性能和防腐蝕性能。此外，該防腐涂料為水性涂料，可以直接兌水施工，避免了含碳有機(jī)溶劑的使用，不但減少了對環(huán)境的污染，而且大量的節(jié)約了資源。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1，一種水性石墨烯防腐涂料，以重量份計(jì)包括以下物質(zhì)：a組分：水性丙烯酸樹脂40份，水性聚酯樹脂5份，聚氧化乙烯烷基苯基醚(潤濕分散劑)0.2份，drewplusl-1311(消泡劑)0.2份，amp-95#(ph調(diào)節(jié)劑)0.3份，石墨烯填料漿30份，顏料漿8份，二甲基硅氧烷(流平劑)0.3份，聚氨酯增稠劑0.5份，去離子水15.5份；b組分：甲苯二異氰酸酯(固化劑)70份，硅烷偶聯(lián)劑s-401(附著力促進(jìn)劑)30份。其中，a:b＝6:1。

制備過程為：(1)將聚合物水性樹脂、石墨烯填料漿、顏料漿加入混合釜中在700轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌45分鐘，待混合物混合均勻后得到混合物；然后向混合物中依次加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑，然后調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至800轉(zhuǎn)/分，攪拌20分鐘。得到均勻的混合物；待所有物質(zhì)混合均勻后，再依次加入去離子水、ph調(diào)節(jié)劑和增稠劑在混合釜中，600轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌35分鐘至均勻，用ph調(diào)節(jié)劑對混合物的ph進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，控制混合物ph在7.5-8.5之間，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料a組分成品。(2)將固化劑和附著力促進(jìn)劑加入混合釜中在700轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌40分鐘，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料b組分成品。

實(shí)施例2

一種水性石墨烯防腐涂料，以重量份計(jì)包括以下物質(zhì)：a組分：水性醇酸樹脂30份，水性聚氨酯樹脂20份，聚氧化乙烯琥珀酸酯(潤濕分散劑)0.2份，drewplusl-1311(消泡劑)0.2份，氨水(ph調(diào)節(jié)劑)0.2份，石墨烯填料漿40份，顏料漿5份，烷基改性有機(jī)硅氧烷(流平劑)0.5份，聚氨酯增稠劑0.3份，去離子水3.6份；b組分：甲苯二異氰酸酯(固化劑)60份，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑(附著力促進(jìn)劑)40份。其中，a:b＝5:1。

制備過程為：(1)將聚合物水性樹脂、石墨烯填料漿、顏料漿加入混合釜中在600轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌40分鐘，待混合物混合均勻后得到混合物；然后向混合物中依次加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑，然后調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至700轉(zhuǎn)/分，攪拌30分鐘。得到均勻的混合物；待所有物質(zhì)混合均勻后，再依次加入去離子水、ph調(diào)節(jié)劑和增稠劑至混合釜中，600轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌35分鐘至混合均勻，用ph調(diào)節(jié)劑對混合物的ph進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，控制混合物ph在7.5-8.5之間，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料a組分成品。(2)將固化劑和附著力促進(jìn)劑加入混合釜中在600轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌30分鐘，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料b組分成品。

實(shí)施例3

一種水性石墨烯防腐涂料，以重量份計(jì)包括以下物質(zhì)：a組分：水性聚酯樹脂45份，聚氧化乙烯脂肪酸酯(潤濕分散劑)0.3份，礦物油類消泡劑0.2份，dmae(ph調(diào)節(jié)劑)0.3份，石墨烯填料漿40份，顏料漿10份，改性丙烯酸酯類流平劑0.5份，堿溶漲增稠劑0.3份，去離子水3.4份；b組分：甲苯二異氰酸酯(固化劑)80份，硅烷偶聯(lián)劑s-401(附著力促進(jìn)劑)20份。其中，a:b＝4:1。

制備過程為：(1)將聚合物水性樹脂、石墨烯填料漿、顏料漿加入混合釜中在600轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌50分鐘，待混合物混合均勻后得到混合物；然后向混合物中依次加入潤濕分散劑、消泡劑、流平劑，然后調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至700轉(zhuǎn)/分，攪拌30分鐘。得到均勻的混合物；待所有物質(zhì)混合均勻后，再依次加入去離子水、ph調(diào)節(jié)劑和增稠劑，在混合釜中以800轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌35分鐘并至均勻，用ph調(diào)節(jié)劑對混合物的ph進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，控制混合物ph在7.5-8.5之間，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料a組分成品。(2)將固化劑和附著力促進(jìn)劑加入混合釜中在700轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下攪拌30分鐘，用120目絲網(wǎng)過濾，最終得到水性石墨烯防腐涂料b組分成品。

表1傳統(tǒng)溶劑型防腐涂料、普通水性防腐涂料與水性石墨烯防腐涂料性能檢測：

通過表1的傳統(tǒng)溶劑型防腐涂料、普通水性防腐涂料與水性石墨烯防腐涂料性能檢測結(jié)果相比較可知，在水性防腐涂料中添加可以有效分散的石墨烯成份，可以使漆膜的耐磨能力和硬度等物理性能得以顯著提升，同時(shí)促進(jìn)了漆膜的附著力。在化學(xué)性能方面，水性石墨烯防腐涂料由于石墨烯的屏蔽作用，有效的減緩了漆膜的腐蝕速度。同時(shí)，各性能指標(biāo)完全可以與傳統(tǒng)溶劑型涂料相媲美。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。