[发明专利]一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，涉及一种树脂防腐涂料及其制备方法， 尤其涉及一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，作为 一种由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，它是目前进入应用领域 中最薄的材料和最强韧的材料，断裂强度比钢材还要高200倍，还有很好的 弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％；同时，石墨烯还具有优异的导电性， 可以降低内阻，提高超级电容器的循环稳定性；另外，石墨烯几乎是完全透 明的，只吸收2.3％的光，并且非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也 无法穿透。这些特征使得它非常适合用于多种学科和领域，也正是由于石墨 烯具有上述诸多的优异物理化学性质，其在储能材料，环境工程，灵敏传感 方面被广泛应用，被称为“黑金”或是“新材料之王”，而且潜在的应用前景 广大，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点，同时关于石墨烯等衍生物 也从研究阶段走向了产业化，引起了各行各业的广泛参与。

目前，石墨烯或者氧化石墨烯等衍生物，即石墨烯类材料，可以作为理 想的添加材料，赋予了复合材料新的功能性，拓展了石墨烯复合材料的应用 领域。如石墨烯或者氧化石墨烯在涂料相关产品中应用，可以实现两种材料 的优势互补和加强，大幅度提升涂料产品的性能。而且从世界范围上来看， 所有材料每年因腐蚀损失约1％的重量，腐蚀带来的经济损失约占国家经济总 量的4％，这种损失在热带和海洋环境中更为严重，如目前我国仅海洋腐蚀带 来的损失就超GDP的3％，防腐道路任重道远。纵观国内海洋工程、船舶制 造及绿色海洋风能等产业迅猛发展，工业防腐涂料及涂装领域进入了高速成 长的黄金时期，其市场规模在各种涂料品种中已经仅次于建筑涂料而位居第 二位。近几年，我国在基础设施建设、城镇一体化建设及新农村建设，奥运 会、亚运会、上海世博会及全球最大的迪士尼乐园落户上海等等，都有着巨 大的涂料需求，在新的国际形势和国家政策下，为涂料行业及工业防腐涂料 的快速发展提供了新契机，大力发展新型防腐涂料，具有广阔的前景和现实 意义。

近几年，含有石墨烯类材料的涂料产品已逐渐有相关报道，然而在实际 应用中，石墨烯还存在着诸多的问题和制约因素，如石墨烯极易团聚。由于 石墨烯及其衍生物比表面积较大，相互间存在较强的范德华作用力，团聚和 缠绕现象明显，使其不能稳定分散，分散后也容易再次团聚在一起难以打开。 虽然有大量研究通过添加不同类型的分散剂或者改性的方式来提高石墨烯的 分散效果，但实际应用中效果较差，并且还会额外引入其他杂质，对后续研 究造成负面影响，而且在与硬质材料混合时，还容易发生卷曲褶皱，这些都 将直接影响石墨烯类材料所能起到的效果。

因此，如何得到一种石墨烯/锌粉复合材料，使得石墨烯能够在涂料体系 中更好的分布，是影响涂料性能的关键因素，也是诸多应用厂商和一线研发 人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种石墨烯/锌粉复合材料 及其制备方法，本发明提供的石墨烯/锌粉复合材料，石墨烯能够均匀分散， 复合材料中石墨烯具有较好的平铺状态，较少的褶皱，从而具有更好的性能。

本发明提供了一种树脂防腐涂料，包括，树脂、石墨烯和锌粉的复合材 料和溶剂。

优选的，所述树脂为230～330重量份；

石墨烯和锌粉的复合材料为220～280重量份；

溶剂为176～236重量份；

所述树脂防腐涂料还包括助剂。

优选的，所述助剂包括固化剂、促进剂、分散剂、防沉剂、消泡剂和填 料中的一种或多种；

所述固化剂为2～8重量份；

所述分散剂为1～2重量份；

所述促进剂为0.1～0.4重量份；

所述防沉剂为2～3重量份；

所述消泡剂为2～4重量份；

所述填料为20～40重量份。

优选的，所述石墨烯和锌粉的复合材料为表面均匀复合石墨烯的锌粉材 料；

所述石墨烯包括氧化石墨烯、石墨烯和改性石墨烯中的一种或多种；

所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚苯胺树脂、氟碳树脂和过氯乙 烯树脂中的一种或多种；

所述溶剂包括水、丙酮、乙醇、异丙醇、丁酮、2-吡咯烷酮、二甲苯、正 丁醇、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚和醋酸丁酯中的一种或多种；