[发明专利]一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物及其制备方法

说明书

本发明属于材料制备技术领域，涉及到一种环氧涂液组合物及其制备方法，尤其涉及一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物及其制备方法。该涂液组合物由A、B两个组份组成，按重量计，A组份包括硅改性环氧树脂100份、稀释剂0～50份，B组份包括石墨烯改性固化剂10～60份、促进剂0～10份；其中，硅改性环氧树脂是指含1～10wt％硅烷低聚物的复合环氧树脂；石墨烯改性固化剂是指含0.1～1wt％石墨烯的复合固化剂。该环氧涂液组合物中石墨烯分散性良好，具有极佳的抗渗防腐蚀性能，耐酸耐碱测试性能优异；并具有极佳的粘接力和在混凝土表面渗透深度大，也可适用于潮湿混凝土表面的施工应用。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及到一种环氧涂液组合物及其制备方法，尤其涉及一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物及其制备方法。

背景技术

混凝土是一种性价比极高的工程材料，其应用极为广泛，但是由于混凝土固有的多孔结构，使其在防水、抗渗、抗盐腐蚀、抗酸碱腐蚀、抗冻融等方面性能先天不足，服役期间混凝土容易出现砂化、开裂、冻融破坏等各种病害，这些病害直接导致混凝土的服役寿命大幅降低，因此，对于混凝土进行防护处理极为必要。

环氧树脂常温下可以固化，且其具有较好的物理化学性能，被大量应用于混凝土表面的防护处理。一方面，环氧树脂材料存在抗渗性能不足，且为了降低其粘度，大多采用大量的糠醛、丙酮作为主要成分，而糠醛属于一种毒性大的化工原料，由于糠醛的大量使用，会危害施工人员的身体健康，该体系的应用将会日益受到限制。另外一方面，环氧树脂与混凝土之间的粘接主要靠物理作用，靠涂料渗入混凝土表面孔中达到的粘接，对于高度致密化的混凝土基材适用性差，同时若混凝土表面是潮湿的，也将严重降低涂料与混凝土之间的粘接。

片状填料在涂料体系中应用后能够提高涂层的抗渗防腐性能。石墨烯是一种新型二维纳米材料，具有厚度极小等特点，与其它片状填料相比较，具有更好的防腐抗渗性能。已知的现有技术例如，CN109306226A公开了一种金属基材长效防腐底漆及其制备方法，其由如下重量份数的原料组成：有机硅改性环氧树脂乳液30-50份、功能化改性石墨烯5-10份、填料8-15份、颜料5-12份、消泡剂0.5-1份、流平剂0.5-1份、水性催干剂0.1-0.5份、润湿剂1-3份、固化剂10-20份、去离子水35-45份。但是石墨烯材料在高分子基体中不好分散，一旦产生团聚将极大的降低其阻隔性能。

基于此，开发具有一种新型的高抗渗的环氧涂液组合物及其制备方法具有十分重要的价值和意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物及其制备方法。

本发明首先提供了一种高抗渗石墨烯改性环氧涂液组合物的制备方法，该涂液组合物含有A、B两个组份组成，按重量计，A组份包括硅改性环氧树脂100份、稀释剂0～50份，B组份包括石墨烯改性固化剂10～60份、促进剂0～10份；

其中，硅改性环氧树脂是指含1～10wt％硅烷低聚物的复合环氧树脂；石墨烯改性固化剂是指含0.1～1wt％石墨烯的复合固化剂；

所述涂液组合物制备方法，包括如下步骤：

1)A组份的制备：将环氧硅烷、烷基硅烷、催化剂、水，在80-160摄氏度下反应4～12小时，脱除副产物醇类物质后获得硅烷低聚物，其中，环氧硅烷：烷基硅烷(mol/mol)＝1:0.05～0.5，催化剂用量为0.1～0.5wt％，水用量为5～20wt％。硅烷低聚物和环氧树脂混合均匀获得硅改性环氧树脂，将硅改性环氧树脂和稀释剂混合均匀后得到A组份；

2)B组份的制备：将石墨烯、分散剂、胺固化剂、溶剂混合均匀后超声研磨，其中，石墨烯含量0.05～1wt％、分散剂含量1～5wt％、胺固化剂含量为50～90wt％、余量为溶剂，再脱除里面的低沸点成分，获得石墨烯改性固化剂，将石墨烯改性固化剂与促进剂混合均匀后得到B组份；