[发明专利]一种喷涂透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料的铁艺护栏

说明书

技术领域

本专利涉及建筑防护设施技术领域，具体涉及一种喷涂透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料的铁艺护栏。

背景技术

铁艺护栏的使用有着悠久的历史。13世纪的欧洲创造出了精美的铁艺品，文艺复兴时期，铁艺融入了简约、高雅、明快之风，到达鼎盛时期的19世纪，铁艺护栏开始作为建筑装饰构件，广为流行，一个世纪前进入中国，它以独特的艺术魅力和环保、安全的特性，正日益被人们普遍接受和喜爱。在城市与乡村，在公共建筑与私宅，或现代，或古典，到处都可以看到形式各异、美轮美奂的金属铁艺护栏；近年来，随着社会的发展，装饰艺术和装饰材料的不断更新，各种艺术形式的装饰风格不断涌现，返朴归真的思潮成为一种新的时尚，作为古老的，传统艺术装饰风格的铁艺艺术，被注以新的内容和生命，被广泛的应用在建筑外部装饰，室内装饰，家具装饰及环境装饰之中，因特点鲜明、风格质朴、经济实用、工艺简便，在现代装饰中占有一席之地，如图1所示的种种铁艺护栏；

鉴于铁艺护栏具有观赏性、实用性、长久性要求，必须对铁艺护栏表面进行处理，防止表面锈蚀，消除和掩盖不影响强度的表面缺陷，为了保证抗（防）锈及装饰效果达到尽可能长久的目的，不可避免的要采取许多相应的表面予处理工艺及后期涂镀方法，以及对材料及施用工艺的选择；但是现有的表面处理技术，很难同时满足观赏性、实用性、长久性的要求，因此开发一种同时满足铁艺护栏三个要求的表面处理技术很有必要，经比较研究，采用透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料，可以有效同时解决铁艺护栏表面喷涂质量面临的三个难题。

发明内容

为有效同时解决铁艺护栏表面处理技术中的观赏性、实用性、长久性的技术难题，采取的技术方案是：一种喷涂透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料的铁艺护栏其特征在于任选一种由花纹板、扶手、竖杆、横杆组合连接的铁艺护栏，用透明石墨烯/环氧树脂复合涂料喷涂在图3所示铁艺护栏表面上，由花纹板表面石墨烯/环氧树脂涂层、花纹板基体、扶手表面石墨烯/环氧树脂涂层、扶手基体、竖杆表面石墨烯/环氧树脂涂层、竖杆基体、横杆表面石墨烯/环氧树脂涂层、横杆基体，或用透明石墨烯/环氧树脂复合涂料喷涂在图4所示铁艺护栏花纹板表面上，由花纹板表面石墨烯/环氧树脂涂层、花纹板基体、扶手、竖杆、横杆组合连接为喷涂透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料的铁艺护栏；其中所述透明石墨烯/环氧树脂复合涂料的喷涂厚度为95±5µm；所述扶手、竖杆、横杆的基材为锌合金钢/不锈钢/塑钢/PVC,；所述组合连接，扶手、竖杆、横杆采用连接件或焊接组合为一体，花纹板采用卡扣结构，卡扣在扶手、竖杆、横杆相互连接的中空部位；花纹板为铸花/压花/雕花/手绘花纹板，根据用户需求，选择着色花纹板或与基材同色花纹板；

其中所述透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料是参考吴敢敢所著“石墨烯（石墨纳米片）环氧树脂船用涂料防腐性能的研究”论文基础上，针对铁艺护栏透明需要配制的，其配方按质量百分比由49.0%稀释剂、0.7 %填料、0.7%偶联剂、32.7%成膜剂、0.7%消泡剂、16.3%固化剂配伍组成；其中稀释剂由无色透明正丁醇与二甲苯混合配制，其比值为1:3；填料为热还原石墨烯粉，用氧化石墨烯在1050℃的氮气氛下热还原制得，层片状结构、层厚40nm±、直径2~5 µm±，用量按成膜剂质量的2%调配；偶联剂为无色透明硅烷偶联剂KH550，为对石墨烯改性，随同石墨烯添加到稀释剂中，制得改性石墨烯料浆；成膜剂为透光率90%以上的环氧树脂E-51，经固化后，涂层具有高透明性；消泡剂为环氧树脂无色透明胶用消泡剂；固化剂为淡黄色透明聚酰胺HB-12；

进一步的所述透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料按图5所示工艺流程制备，步骤是先将热还原石墨烯粉、硅烷偶联剂KH550与正丁醇/二甲苯混合的稀释剂一同加入到均质机中，搅拌均质制得改性石墨烯料浆；改性石墨烯料浆再与环氧树脂E-51、消泡剂一同加入到均质机中搅拌均质，在搅拌均质中再添加聚酰胺HB-12，经静置熟化，制成透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料；

进一步的所述透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料工艺流程中主要改进有二，为确保涂料无色透明，从原材料选配入手，所用稀释剂、偶联剂、成膜剂、消泡剂、固化剂均为无色或浅色透明；二是搅拌均质中为确石墨烯层片结构不被粉碎，又使石墨烯在涂料中充分分散，不再团聚，采用中、低速均质机。

配制的透明改性石墨烯/环氧树脂复合涂料与现有耐腐蚀环氧树脂涂料相比，其技术性能指标如表1所示：

表1本专利配制涂料与现有耐腐蚀环氧树脂涂料技术性能比较表