[发明专利]一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆及其制备方法。

背景技术

国内现有复合防腐涂层体系分为底漆、中间漆、面漆或底漆和面漆。其中底漆的主要作用是在底材上打好基础，对底材有良好附着力，保护底材，具有防腐、防锈性能。

在我国铁路货车涂装体系中，对于铁路机车车辆的防腐，目前主要采用溶剂型防腐底漆，溶剂型防腐底漆中含有大量的有机挥发物，对大气会造成污染，不符合当前环境保护的要求。同时，大量的有机挥发物也对生产和施工人员的身体健康造成相当大的危害。涂料的水性化是目前降低VOC排放量的有效方法，也是未来发展的趋势。

水性底漆以水作为溶剂，无毒，无溶剂气味，比溶剂性底漆更环保，由水性树脂、水、颜料及助剂制备而成，其中研究的关键是水性树脂，经过几十年的发展，目前主要的水性树脂体系有水性醇酸、水性丙烯酸、水性环氧、水性聚氨酯树脂、水性无机硅酸盐、水性氟树脂以及它们的改性树脂。

同时，随着我国铁路的发展，铁路车辆的设计将逐步实行“一次重造”的设计理念，即车体大修时限从8年延长到16年，这便对车辆涂装的防腐提出了更高要求。对于底漆防腐能力的大小，目前主要通过涂层的耐盐雾时间的长短进行判定。在现有涂装体系中，对于铁路货车车体防腐，主要采用铁棕醇酸厚浆底漆和环氧云铁防锈漆，二者的耐盐雾性仅为500h。难以满足较高的防腐要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆及其制备方法，所得底漆具有良好的干燥性能、附着力、耐盐雾性能和耐化学性能。

一种掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆，由A组分和B组分按重量比15～35：1组成，A组分包括有以重量份计的如下组分：环氧固化剂15～20份、钛白粉8～10份、水性铝银浆1～2份、锌粉25～40份、石墨烯2～5份、纳米硫酸钡5～10份、磷酸锌5～10份、铁钛粉5～10份、分散剂0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、抑泡剂0.1～0.2份、助溶剂8.5～10份、润湿剂0.1～0.3份、中和剂0.5～0.8份、水合硅酸镁0.3～0.5份、有机膨润土0.3～0.5份、防闪锈剂0.5～1份、氯化聚丙烯5～8份、去离子水100～200份；B组分为水性环氧树脂乳液。

作为上述发明的进一步改进，所述助溶剂为乙二醇单丁醚。

作为上述发明的进一步改进，A组分中还包括聚酰胺蜡0.5～1份。

作为上述发明的进一步改进，A组分中还包括羟基硅油1～6份。

上述掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐漆的制备方法，A组分通过以下步骤制得：步骤1，将水合硅酸镁、有机膨润土加至去离子水中，搅拌，静置，得混合物；步骤2，将环氧固化剂、中和剂、助溶剂、分散剂、抑泡剂、消泡剂、防闪锈剂混合，400～600rpm搅拌5～10min；步骤3，在400～600rpm搅拌的条件下加入钛白粉、磷酸锌和步骤1所得混合物，600～800rpm搅拌15～20min，研磨至细度为50μm；步骤4，在400～600rpm搅拌的条件下加入纳米硫酸钡、石墨烯和铁钛粉，600～800rpm搅拌15～20min；步骤5，加入水性铝银浆和助溶剂的混合物、润湿剂，600～800rpm搅拌5～10min；步骤6，在400～600rpm搅拌条件下加入氯化丙烯，600～800rpm搅拌5～10min；步骤7，加入锌粉，400～600rpm搅拌10～15min，即得；将A组分与B组分混合，即得。

作为上述发明的进一步改进，A组分的制备步骤2中，还需要加入聚酰胺蜡。

作为上述发明的进一步改进，A组分的制备步骤5中，还需要加入羟基硅油。

本发明的掺杂石墨烯的水性环氧含锌防腐底漆具有良好的干燥性能、附着力、耐盐雾性能和耐化学性能，可应用于石油管道、石油储罐、石油设备、石油机械、石油工厂等钢结构的防腐。

具体实施方式

以下实施例采用的原料为：

水性环氧树脂乳液(6520，美国迈图)

钛白粉(257，攀钢钛白)

水性铝银浆(XH330，深圳新航旺)

磷酸锌(PZ04，环琦化学)

纳米硫酸钡(BS80，北京金斑马)

石墨烯(氧化石墨烯，苏州恒球)

锌粉(600目高纯度锌粉，扬州双盛)

铁钛粉(X-500，江苏万达)

分散剂(755W，迪高)

消泡剂(2550，巴斯夫)