[发明专利]一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料，其特征在于，以体积比为1:1的有机硅树脂和环氧树脂作为成膜物质，以石墨烯、磷酸盐和片层矿物质构筑三元协同防腐蚀添加剂，并添加颜料、分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、固化剂、疏水粒子和稀释剂；

所述各组分按重量份数计，有机硅树脂25～75 份，环氧树脂25～75份，石墨烯粉2～10份，磷酸盐2～10份，片层矿物质3.5~12.5份，颜料2～10份，分散剂 0.5～3份，流平剂 0.1～1份，消泡剂 0.1～1份，防沉剂1～5份，固化剂 10～25份，疏水粒子3.5~10.5份，稀释剂250～500份；

其中，所述有机硅树脂为丙烯酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂、聚酰亚胺改性有机硅树脂以及酚醛改性有机硅树脂中的至少一种；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂以及多酚型缩水甘油醚环氧树脂中的至少一种；所述磷酸盐为磷酸锌；所述片层矿物质为硅藻土和滑石粉；所述颜料为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁绿、珠光粉以及酞青蓝中的至少一种；所述分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂和固化剂为助剂；所述稀释剂为乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯以及环己烷中的至少一种；所述疏水粒子为二氧化钛和纳米气相二氧化硅；所述滑石粉的粒径为600-1000目；所述石墨烯的层数为3～10层、平均直径为20～50μm。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料，其特征在于：所述分散剂为非离子型润湿分散剂或阳离子型润湿分散剂；所述流平剂为有机硅类流平剂；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述防沉剂为聚酰胺蜡系列、聚烯烃蜡类以及气相二氧化硅一种或两种以上的组合；所述固化剂为聚酰胺树脂、改性胺类和酸酐类固化剂的一种。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料，其特征在于：所述有机硅树脂为丙烯酸改性有机硅树脂；所述颜料为氧化铁红；所述分散剂为OP-10；所述流平剂为BYK333；所述消泡剂为BYK085；所述防沉剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅中至少一种；所述固化剂为聚酰胺、w-93中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料，其特征在于：所述各组分按重量份数计，有机硅树脂50～75份，环氧树脂50～75份，石墨烯粉5～10份，磷酸盐5～10份，片层矿物质8~12.5份，颜料5～10份，分散剂1.5～3份，流平剂 0.3～1份，消泡剂 0.3～1份，防沉剂2～5份，固化剂 15～25份，疏水粒子5~10.5份，稀释剂300～500份。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料，其特征在于：所述各组分按重量份数计，有机硅树脂75份，环氧树脂75份，石墨烯粉5份，磷酸盐5份，片层矿物质10.5份，颜料5份，分散剂1.5份，流平剂 0.3份，消泡剂 0.3份，防沉剂2份，固化剂 18份，疏水粒子9.5份，稀释剂300份。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯基疏水型防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、喷涂前基底的处理：分别用粗砂纸和细砂纸对不锈钢板进行打磨，置于超声清洗仪中除锈2分钟，用冷水反复冲洗3次，最后用酒精棉擦拭2次后吹干待用；

B、涂料的配置：

b1、将丙烯酸改性有机硅树脂和环氧树脂以1:1的体积比混合后加入适当比例的稀释剂，形成第一混合物；

b2、将除分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、固化剂、稀释剂外的粉末状填料按照比例加入烧杯中；

b3、将步骤b1中所得的混合物缓慢倒入步骤b2所述的烧杯中；随后按比例加入分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂以及适量稀释剂；

b4、加入磁子，室温下强力搅拌或超声分散10个小时以上；使用前0.5小时加入固化剂，搅拌、分散半小时后形成用于金属防护的石墨烯防腐涂料；

C、涂料的涂装过程：采用W-71型上壶式喷枪，在空气压力为2-3bar下，以45度角和垂直距离为10-15cm的参数进行喷涂；

D、涂层的固化干燥：将涂层在自然状态下表干，置于马弗炉或真空干燥箱中，以10度/分的升温速率，在60-80℃下热处理2小时。