[发明专利]一种环氧锌烯重防腐涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧锌烯重防腐涂料的制备方法，属于涂料制备技术领域。本发明先将石墨烯和锌粉进行研磨复合，得石墨烯‑锌复合粉体，对石墨烯‑锌复合粉体表面利用甲苯二异氰酸酯进行修饰改性，能有效防止石墨烯和锌粉在树脂中团聚，大大提高了复合粉体在树脂中的分散性能，从而能充分发挥石墨烯复合粉体的防腐作用，增强环氧树脂涂料的防腐性，本发明对环氧树脂、填料、改性石墨烯‑锌复合粉体等组分混合后得组分A，以固化剂为组分B，混合后得环氧锌烯重防腐涂料，该涂料柔韧性好、防腐性能好，耐盐雾时间可达到3000h以上。

技术领域

本发明属于涂料制备技术领域，特别涉及一种环氧锌烯重防腐涂料的制备方法。

背景技术

近年来，重防腐涂料的研究十分迅速，在传统的常规防腐涂料的基础上，研究出了众多性能优异的品种。其中常用的重防腐涂料是环氧富锌涂料。环氧富锌涂料是一种耐腐蚀性能优异的重防腐涂料，被广泛应用于金属重防腐领域。环氧富锌涂料中锌为牺牲性阳极，在涂料中的含量通常大于70％。然而，由于涂层中锌粉含量过高，涂层容易多孔，附着力下降，且富锌涂层在起阴极保护作用时产生较多的锌盐，影响上层涂料和富锌涂层之间的结合力，从而导致涂层的防腐蚀性能降低。

其中，专利申请号为201310069144.8的文献中提供一种富锌环氧防腐涂料，其采用石墨烯替代部分锌粉，以减少焊接时产生的氧化锌雾气，提高防腐效果。

石墨烯作为一种新型的防腐材料，在常规防腐涂料基础上添加石墨烯，得锌烯重防腐涂料，使其具有富锌涂料的阴极保护效应，更具有柔韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能大大超过现有的重防腐涂料，可广泛应用于海洋工程、石油石化、交通运输、工业设备及集装箱等领域的涂装保护。

然而，石墨烯和锌粉都具有极大的比表面积，直接在涂料中很难分散，易发生团聚现象，会影响漆膜的抗水渗的能力，并且在涂层表面、界面附近的金属锌粉会被被消耗，降低锌粉利用率的问题。

所以，急需开发一种提高石墨烯和锌粉的分散性和利用率，对环氧锌烯重防腐涂料的研究具有重大意义。

发明内容

针对背景技术中问题，本发明在石墨稀和锌粉加入树脂前，通过将石墨烯和锌粉复合后使用石墨烯控制锌粉的粒径，并对复合粉体表面修饰，以提高复合粉体与环氧树脂间的界面相容性，以获得一种环氧锌烯重防腐涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

(1)按质量比1:25～30，分别称取石墨烯和锌粉，依次加入球磨罐中，并加入乙醇，将球磨罐抽真空后充入氮气，在氮气气氛保护下球磨2～4h后出料得浆料，将浆料置于真空干燥箱中干燥，干燥完全后得石墨烯-锌复合粉体；

(2)将石墨烯-锌复合粉体加入三口烧瓶中，加入甲苯二异氰酸酯和异丙醇，在氮气保护下超声分散15～20min，分散后加热至90～100℃，搅拌反应1～2h，抽滤，得滤渣后放入真空干燥箱中干燥，得改性石墨烯-锌复合粉体；

(3)按重量份数计，分别选取30～45份环氧树脂、3～15份填料、8～20份溶剂、0.3～2份流平剂、1～3份分散剂、0.1～1份消泡剂和0.1～3份硅烷偶联剂，混合后依次加入搅拌罐中，开启搅拌，控制搅拌速度为200～400r/min，将10～20份改性石墨烯-锌复合粉体分3～5次加入搅拌罐中，继续搅拌20～30min后加入研磨机中研磨，研磨至粒径为50～60μm，出料得环氧树脂浆料，即为组分A；

(4)按重量份数计，包括：8～15份异佛尔酮二胺、1～3份邻苯二甲酸二丁酯和3～8份正丁醇，混合均匀后得组分B；

(5)将组分A和组分B分别包装，使用时混合均匀，即可得环氧锌烯重防腐涂料。

步骤(3)中所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂或有机硅环氧树脂中一种，优选有机硅环氧树脂。