[发明专利]一种重防腐干粉涂料专用石墨烯母料及制备方法

说明书

本发明提供了一种重防腐干粉涂料专用石墨烯母料及制备方法。将负载石墨烯微片的片状无机载体与分散剂、催化剂、引发剂、可光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体先后加入去离子水中，超声分散均匀，制得可光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体包覆的片状载体；接着在UV照射下进行喷出雾化造粒，收集，制得重防腐干粉涂料专用石墨烯母料。该方法可光固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚体的光固化反应将石墨烯微片固定在片状无机物载体中，制得的石墨烯母料直接添加在重防腐干粉涂料中混合进行热熔喷涂，石墨烯微片在涂料中均匀分散，形成均匀的阻隔层，赋予涂料优异的防腐性能，大幅提升重防腐涂料所保护金属基体的使用寿命。

技术领域

本发明涉及防腐涂料领域，具体涉及防腐涂料增强母料，特别是涉及一种重防腐干粉涂料专用石墨烯母料及制备方法。

背景技术

金属腐蚀是由于金属表面受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象，防腐蚀最常用且有效的方法是在金属表面涂覆防腐蚀涂层，将基体与水、氧等腐蚀介质隔绝。因此，涂层的阻隔性能使评价防腐涂料性能的主要因素之一。现有的防腐涂料通常是以聚合物为主要成膜物质，如：环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。聚合物在成膜过程中形成的结晶缺陷、微裂纹、针孔结构以及聚合物分子链段中极性基团的诱导作用，都会导致水、氧以及腐蚀性离子在涂层中的渗透，而这些结构的出现在成膜过程中是不可避免的，传统的方法是在聚合物中添加改性填料。

传统的隔绝性腐蚀防护涂层中会添加入一些高隔绝性的填料，如：玻璃鳞片、云母片等片状填料。其中，石墨烯纳米材料具有二维片层结构，在金属材料、高分子材料和无机非金属材料领域有很好的应用前景。石墨烯被认为有望成为继硅之后的新一代革命性材料，国内外对石墨烯及其下游产品的研究不断升温，其优异的力学性能及化学惰性使其在防腐涂料、材料领域引起了广泛关注。石墨烯作为关键材料在涂层中能起到物理隔绝作用，阻碍海水、腐蚀性离子等向金属基材渗透，形成大面积保护层，与树脂紧密结合在很大程度上提高涂层的机械性能，其特殊的物理结构与表面特性可以大大提升涂料的防腐性能。

中国发明专利申请号201711042386.2公开了一种石墨烯重防腐涂料的制备方法，具体步骤包括：将1~10份的石墨烯微片、20~25份二甲基亚砜混合，将其加热保温60分钟，期间使用混合装置保持匀速搅拌，取2~5份的六甲基磷酰三胺放入上一步骤的混合物中搅拌20分钟，取5~10份的聚乙烯吡咯烷酮，将其加热后混合到上一步骤中的获取的混合物中搅拌，取50~80份的油性涂料加热到50摄氏度，将上一步骤中获取的混合物与其混合搅拌60分钟，缓慢冷却至常温即可。

中国发明专利申请号201711118780.X公开了一种石墨烯改性水性防腐涂料，按重量份包括：石墨烯改性丙烯酸乳液10~20份、水性环氧树脂20~40份、乳化剂1~10份、水性环氧固化剂10~20份、第一中和剂0.1~30份、润湿剂0.1~10份、分散剂0.1~10份及填料5~50份。通过化学连接的方式将石墨烯添加到丙烯酸乳液中，提高了石墨烯在涂料体系中的分散性及与其他基料的相容性。

中国发明专利申请号201711230115.X公开了一种石墨烯重防腐涂料及其制备方法。石墨烯重防腐涂料包括A组分和B组分，其中所述A组分由包括如下重量份的原料制备得到：基体树脂100份，石墨烯10~20份，纳米钇铝石榴石5~15份，填料20~40份，分散剂0.5~2份，防沉降剂1~3份，促进剂0.5~1份，消泡剂0.3~1.5份；所述B组分为固化剂，其重量份为10~40份。

中国发明专利申请号201610368435.0公开了一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料、其制备方法及其应用，各组份质量份为：油溶型羟基丙烯酸树脂20~30份，固化剂2~4份，高分散型单层石墨烯浆料6.5~7份和溶剂55~65份，所述份数为数；其中，溶剂为异丙醇、二甲苯、醋酸丁酯、甲苯或N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；固化剂为脂肪族聚氨酯固化剂或芳香族聚氨酯固化剂。