[发明专利]一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料及其制备方法和应用。所述的石墨烯改性水性环氧重防腐涂料按照重量百分数计，包括以下原料：水性环氧树脂乳液30‑40％、石墨烯6‑13％、重氮咪唑烷基脲7‑10％、氨基三甲叉膦酸6‑10％、聚马来酸酐3‑6％、纳米级二氧化钛2‑4％、固化剂0.1‑1％，以及余量的水。本发明的石墨烯改性水性环氧重防腐涂料具有良好的耐盐雾性、附着力、抗拉强度、弯曲强度、压缩强度和弯曲弹性模数，是一种可较好的用于海洋环境下的重防腐涂料；可采用喷涂方式进行施工，施工效率更高；原料组分简单，简化制备工艺，利于生产制造。

技术领域

本发明涉及一种重防腐涂料，具体是一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料及其制备方法和应用。

背景技术

重防腐涂料的英文名称为heavy-duty coating，是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。

在海洋环境下使用的重防腐涂料，除了要具有良好的屏蔽性以外，还应具有优异的抗拉强度、压缩强度和弯曲强度，要求涂层防腐期效长、使用寿命达到25年以上，以抵御各种外力如海浪的冲击、底材的形变对涂层产生的拉力，海上漂浮物的撞击等。在现有的重防腐涂料中，以环氧重防腐涂料的应用最为广泛，但在涂层本身的性能上存在以下不足：1、涂层的抗拉、弯曲性能不足，在海洋环境下高膜厚使用时，由于受到外力的作用，涂层往往会出现开裂、脱落；2、在1-2mm的超高涂装膜厚下，环氧涂料的施工往往采用刮涂的方式进行施工，施工效率较低。3、原料组分复杂，制备工艺繁琐，不利于生产制造。因此，本发明提供一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料，按照重量百分数计，包括以下原料：水性环氧树脂乳液30-40％、石墨烯6-13％、重氮咪唑烷基脲7-10％、氨基三甲叉膦酸6-10％、聚马来酸酐3-6％、纳米级二氧化钛2-4％、固化剂0.1-1％，以及余量的水。

作为本发明进一步的方案：按照重量百分数计，包括以下原料：水性环氧树脂乳液33-38％、石墨烯8-11％、重氮咪唑烷基脲8-9％、氨基三甲叉膦酸7-9％、聚马来酸酐4-5％、纳米级二氧化钛3-3.6％、固化剂0.2-0.8％，以及余量的水。

作为本发明进一步的方案：按照重量百分数计，包括以下原料：水性环氧树脂乳液35％、石墨烯10％、重氮咪唑烷基脲8.5％、氨基三甲叉膦酸8％、聚马来酸酐4.5％、纳米级二氧化钛3.5％、固化剂0.5％，以及余量的水。

一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将水分成两部分，即第一部分水和第二部分水；(2)将水性环氧树脂乳液、第一部分水、聚马来酸酐、重氮咪唑烷基脲和纳米级二氧化钛混合并投入到反应釜内，在55-75℃下进行真空混合反应30-50min；(3)将氨基三甲叉膦酸、石墨烯、固化剂加入搅拌容器中，加入第二部分水，真空搅拌，混合均匀；(4)将上步所得物与步骤(2)所得物混合，真空搅拌反应10-20min，即得。

作为本发明进一步的方案：步骤(1)中第一部分水与第二部分水的重量比为2:1。

一种石墨烯改性水性环氧重防腐涂料在海洋环境下的重防腐涂料领域的应用，所述的石墨烯改性水性环氧重防腐涂料的抗拉强度＞36MPa，压缩强度＞95MPa，弯曲强度＞42MPa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：