一種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領域，具體涉及一種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，每年全世界約有30%的鋼鐵銹蝕，10%的鋼鐵變成無用的鐵銹，每年因腐蝕 造成的經(jīng)濟損失高達7000億美元。金屬腐蝕對現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟造成了直接的經(jīng)濟損 失和資源的大量浪費。金屬腐蝕對現(xiàn)代工業(yè)造成嚴重破壞，不僅造成嚴重的直接損失，而且 造成停工、停產(chǎn)的間接損失也是難于估計的，甚至會危及人民的生命和財產(chǎn)安全。
[0003] 長期以來，人們一直采用各種技術(shù)對金屬進行保護，常用的方法是在金屬表面涂 上防腐蝕涂料，其原理是它對酸、鹽等腐蝕介質(zhì)顯示化學惰性，且介電常數(shù)高，阻止了腐蝕 電路的形成，因此阻隔了金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸。
[0004] 常用的防腐蝕涂料有防銹劑、防銹漆和合成樹脂防涂料等。防銹劑外觀呈無色至 淡黃色透明狀液體，是一種高效的合成滲透劑，具有滲透除銹、松動潤滑、抵制腐蝕、保護金 屬等性能。防銹漆主要是利用化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的物理防銹顏料來提高涂層的致密度從而 起到防銹的作用，這一類有鐵紅醇酸漆、云母氧化鐵防銹漆、石墨防銹漆等。合成樹脂防涂 料則包括環(huán)氧樹脂涂料、天然樹脂涂料、酚醛樹脂涂料、氨基樹脂涂料等。這些被廣泛用于 建筑、橋梁、琯道、工業(yè)設備、冶金、模具、船運、通訊設備、交通工具等金屬表面的防腐蝕。一 般情況下，這些領域的使用環(huán)境較為惡劣，金屬長期浸泡在酸性溶液（環(huán)境）或海水中，防 腐蝕涂層的抗?jié)B、保護性能、機械強度和使用壽命受到限制。
[0005] 石墨烯是一種僅有一個原子厚度的碳薄板，當接觸到水或蒸汽時，含有石墨烯的 涂層就扮演分子篩的角色，允許一定尺寸以下的小分子通過，內(nèi)部擁有上千萬個微小鱗片， 無序地彼此堆疊在一起，之間留有納米大小的毛細空隙，大大阻止了水或蒸汽與金屬表面 的接觸，從而完全起到隔離的作用，達到對金屬防護的效果。同時石墨烯涂料在力學上更 為堅固，對氣體、液體以及化學品都有完全的不透水性，使石黑烯涂層具有非常優(yōu)異的耐強 酸、強堿性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆 及其制備方法，所得防腐底漆涂層具有優(yōu)異的耐水性、耐酸性、耐堿性、耐鹽性、耐丙酮性以 及耐鹽霧性能。
[0007] -種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆，由A組分和B組分組成，A組分以重量份計包 括：水性環(huán)氧固化劑15~20份、鈦白粉10~15份、水性鋁銀漿1~2份、碳黑0. 2~0. 8 份、石墨烯1~3份、納米硫酸鋇10~20份、水性磷酸鋅5~12份、鐵鈦粉15~22份、分 散劑0. 3~0. 5份、消泡劑0. 1~0. 2份、抑泡劑0. 1~0. 2份、助溶劑2~3. 5份、潤濕劑 0. 1~0. 3份、中和劑0. 5~0. 8份、水性聚酰胺蠟漿2~5份、防閃銹劑0. 5~1份、去離 子水30~50份；B組分為水性酚醛環(huán)氧樹脂乳液。
[0008] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述助溶劑為乙二醇單丁醚。
[0009] 作為上述發(fā)明的進一步改進，A組分與B組分的重量比為5 :1~4。
[0010] 作為上述發(fā)明的進一步改進，A組分中還包括甲基丙烯酸羥乙酯0. 1~0. 6份。
[0011] 作為上述發(fā)明的進一步改進，A組分中還包括十八烷基三甲基氯化銨2~7份。
[0012] 上述水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆的制備方法，其中，A組分通過以下步驟制備： 步驟1，將中和劑、水性環(huán)氧固化劑、分散劑、抑泡劑、消泡劑、防閃銹劑加至去離子水中， 400~600rpm攪拌5~lOmin，步驟2,在400~600rpm條件下邊攪拌邊加入鈦白粉、碳 黑、水性磷酸鋅，600~800rpm分散15~20min，研磨至細度為30 μ μ m，步驟3,在400~ 600rpm條件下邊攪拌邊加入水性聚酰胺錯衆(zhòng)、納米硫酸鋇、石墨稀、鐵鈦粉，600~800rpm 分散15~20min，步驟4,加入水性鋁銀漿和助溶劑的混合物、潤濕劑，600~800rpm攪拌 5~lOmin，即可；將A組分與B組分混合，即得。
[0013] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟2中還需要加入甲基丙烯酸羥乙酯。
[0014] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟4中還需要加入十八烷基三甲基氯化銨。
[0015] 本發(fā)明的防腐底漆通過引入石墨烯，大大提升了涂層的耐水性、耐酸性、耐堿性、 耐鹽性、耐丙酮性以及耐鹽霧性能，說明在水性酚醛環(huán)氧防腐漆中引入氧化石墨烯后，對涂 層的防護性能可以得到提升，完全滿足于市場及行業(yè)需求。
【具體實施方式】
[0016] 以下實施例采用的原料為：
[0017] 水性酚醛環(huán)氧樹脂乳液（EP5003,美國邁圖）
[0018] 鈦白粉（257,攀鋼鈦白）
[0019] 碳黑（MA-100,日本三菱）
[0020] 水性鋁銀漿（XH330，深圳新航旺）
[0021] 水性磷酸鋅（MT601，重慶麥圖科技）
[0022] 納米硫酸鋇（BS80,北京金斑馬）
[0023] 石墨烯（氧化石墨稀，蘇州恒球）
[0024] 鐵鈦粉（X-500，江蘇萬達）
[0025] 分散劑（755W，迪高）
[0026] 消泡劑（255〇,巴斯夫）
[0027] 抑泡劑（BL-100,蘇州百斯盾）
[0028] 潤濕劑（67,海銘斯化學）
[0029] 水性聚酰胺蠟漿（AHQ800,立驊鑫）
[0030] 助溶劑（乙二醇單丁醚，中石化）
[0031] 水性環(huán)氧固化劑（3986,亨斯邁）
[0032] 中和劑（DMAE，海銘斯化學）
[0033] 防閃銹劑（ZT-709,海川化工）
[0034] 實施例1
[0035] -種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆，由A組分和B組分按重量比5 :2組成，A組分 以重量份計包括：水性環(huán)氧固化劑15份、鈦白粉10份、水性鋁銀漿1份、碳黑0. 2份、石墨 烯1份、納米硫酸鋇10份、水性磷酸鋅5份、鐵鈦粉15份、分散劑0. 3份、消泡劑0. 1份、抑 泡劑〇. 1份、助溶劑2份、潤濕劑0. 1份、中和劑0. 5份、水性聚酰胺蠟漿2份、防閃銹劑0. 5 份、去離子水30份；B組分為水性酚醛環(huán)氧樹脂乳液。
[0036] 所述助溶劑為乙二醇單丁醚。
[0037] 上述水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆的制備方法，其中，A組分通過以下步驟制 備：步驟1，將中和劑、水性環(huán)氧固化劑、分散劑、抑泡劑、消泡劑、防閃銹劑加至去離子水 中，400rpm攪拌lOmin，步驟2,在600rpm條件下邊攪拌邊加入鈦白粉、碳黑、水性磷酸鋅， 600rpm分散20min，研磨至細度為30 μ m，步驟3,在400rpm條件下邊攪拌邊加入水性聚酰 胺錯衆(zhòng)、納米硫酸鋇、石墨稀、鐵鈦粉，800rpm分散15min，步驟4,加入水性錯銀衆(zhòng)和助溶劑 的混合物、潤濕劑，600rpm攪拌lOmin，即可；將A組分與B組分混合，即得。
[0038] 實施例2
[0039] -種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆，由A組分和B組分按重量比5 :4組成，A組分 以重量份計包括：水性環(huán)氧固化劑19份、鈦白粉12份、水性鋁銀漿2份、碳黑0. 5份、石墨 烯2份、納米硫酸鋇17份、水性磷酸鋅11份、鐵鈦粉17份、分散劑0. 3份、消泡劑0. 1份、 抑泡劑0. 2份、助溶劑2. 8份、潤濕劑0. 1份、中和劑0. 6份、水性聚酰胺蠟漿3份、防閃銹 劑〇. 8份、去離子水37份；B組分為水性酚醛環(huán)氧樹脂乳液。
[0040] 所述助溶劑為乙二醇單丁醚。
[0041] 上述水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆的制備方法，其中，A組分通過以下步驟制備： 步驟1，將中和劑、水性環(huán)氧固化劑、分散劑、抑泡劑、消泡劑、防閃銹劑加至去離子水中， 600rpm攪拌5min，步驟2，在400rpm條件下邊攪拌邊加入鈦白粉、碳黑、水性磷酸鋅，600rpm 分散20min，研磨至細度為30 μ m，步驟3,在600rpm條件下邊攪拌邊加入水性聚酰胺錯衆(zhòng)、 納米硫酸鋇、石墨烯、鐵鈦粉，SOOrpm分散20min，步驟4,加入水性鋁銀漿和助溶劑的混合 物、潤濕劑，SOOrpm攪拌lOmin，即可；將A組分與B組分混合，即得。
[0042] 實施例3
[0043] -種水性酚醛環(huán)氧石墨烯防腐底漆，由A組分和B組分按重量比5 :1組成，A組分 以重量份計包括：水性環(huán)氧固化劑19份、鈦白粉11份、水性鋁銀漿2份、碳黑0. 4份、石墨 烯3份、納米硫酸鋇13份、水性磷酸鋅8份、鐵鈦粉18份、分散劑0. 4份、消泡劑0. 1份、抑 泡劑〇. 2份、助溶劑3. 2份、潤濕劑0. 1份、中和劑0. 6份、水性聚酰胺蠟漿3份、防閃銹劑 0. 8份、去離子水45份；B組分為水性酚醛環(huán)氧樹脂乳液。
[0044] 所述助溶劑為乙二醇單丁醚