[发明专利]一种改性石墨烯的无机富锌涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种改性石墨烯的无机富锌涂料及其制备方法，该涂料由A、B和C三种组分制备，按重量计，三种组分组成如下：A：硅酸乙酯40‑50份；改性石墨烯0.5‑1.0份；B：聚乙烯醇缩丁醛5‑10份；硅烷偶联剂0.2‑0.5份；C：锌粉40‑55份；上述改性石墨烯是指可在醇和硅酸酯中稳定分散的改性石墨烯。该涂料中采用的改性石墨烯在无需添加表面活性剂的情况下能够在醇溶剂中均匀稳定分散，克服了石墨烯在无机介质中容易团聚的缺点，使得改性石墨烯能够在无机富锌涂料均匀分散，提高了涂料的导电性和增强了涂料隔绝水的作用，进而显著提高了涂料的防腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种改性石墨烯的无机富锌涂料及其制备方法。

背景技术

金属材料的腐蚀，造成的大量的资源浪费，全球每年因刚才腐蚀问题造成的损失高达数百亿美元，所以，金属材料的防腐方法研究一直都是一个重要的研究领域。防腐涂料是一种最常见的防腐方式，但防腐涂料的种类、组成、性能、用途却是千差万别。简单的分类，可以将涂料分为有机涂料和无机涂料。有机涂料中由于含有大量的有机溶剂，这些溶剂挥发至大气中，造成大气污染，严重影响环境安全和人类健康，因此，传统的有机溶剂型防腐涂料越来越不受人们的欢迎，防腐涂料向着无机型或水性涂料的方向发展。

无机富锌涂料就是一个典型的广泛使用的涂料，也分为水性和醇溶性无机富锌涂料，水性无机涂料是以碱金属硅酸盐的水溶液为粘接剂，以金属锌粉为防锈成分的重防腐涂料。谁性无机富锌涂料完全摆脱了传统有机溶剂型防腐涂料的束缚，VOC排放为零，同时还具有施工方便、防腐性能优异、附着力强，耐候性、耐磨性、耐热性、耐溶剂型、耐辐射性强等优点，所以被广泛应用在健在结构、船舶、桥梁钢结构、耐高温材料的主要底漆。

醇溶性无机富锌涂料是在水性无机富锌涂料基础上发展起来的一种新型涂料，其中除锌粉外，主要的成分为硅酸酯，和聚乙烯醇缩丁醛，可溶解在乙醇中，聚乙烯醇缩丁醛具有良好的渗透性和粘接性，同时具有良好的成膜性，柔顺性，使成膜后涂成具有优越的柔韧性。硅酸酯吸潮后发生水解，可与锌粉交联形成网状高聚物，并进一步与聚乙烯醇缩丁醛结合，大大增强了涂料的附着力以及膜的强度，但其防腐性能仍有待提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种改性石墨烯的无机富锌涂料及其制备方法，该涂料中添加了能够在醇溶剂中稳定分散的改性石墨烯，相较于普通的无机富锌涂料，其防腐性能有显著提升。

一种改性石墨烯的无机富锌涂料，由A、B和C三种组分制备，按重量计，三种组分组成如下：

A：硅酸乙酯40-50份；改性石墨烯0.5-1.0份；

B：聚乙烯醇缩丁醛5-10份；硅烷偶联剂0.2-0.5份；

C：锌粉40-55份；

上述改性石墨烯是指可在醇和硅酸酯中稳定分散的改性石墨烯。

优选的，所述改性石墨烯的是利用重氮化芳胺或酮胺合成肟的反应对氧化还原石墨片层结构边缘的羧基和其他不饱和结构进行结构修饰后的改性石墨烯。

优选的，所述改性石墨烯是指苯甲酸、苯磺酸、乙醇胺或C₁～C₅链脂肪酸、乙醇胺或C₁～C₅链脂肪醇基团修饰的改性石墨烯。

优选的，所述改性石墨烯是苯甲酸、苯磺酸或乙醇胺基团修饰的改性石墨烯。

本发明还提供了上述无机富锌涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将改性石墨烯加入硅酸乙酯中，搅拌至形成稳定均一的溶液，即得组分A；

(2)将硅烷偶联剂加入聚乙烯缩丁醛中，搅拌混合均匀，得到组分B；