[发明专利]一种海洋环境下换热器用石墨烯防腐底漆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海洋环境下换热器用石墨烯防腐底漆，包括主剂A和助剂B；主剂A与助剂B质量比为3:1‑6:1；主剂A包括高分子树脂，树脂稀释剂，石墨烯阻隔剂，无机填料，成膜剂和消泡剂，助剂B包括引发剂，固化剂和活性稀释剂。并且公开了该石墨烯防腐底漆的制备方法。本发明石墨烯防腐底漆具有良好的散热防腐性能，并且进一步提升了涂料的附着力、耐候性、耐磨性，使得涂覆更加轻量化。

技术领域

本发明属于海洋环境换热设备防腐技术领域，更具体的说是涉及一种海洋环境下换热器用石墨烯防腐底漆及其制备方法。

背景技术

海洋工程装备作为发展海洋经济的支柱产业，近年来发展迅速。海洋工程装备的特殊服役环境(高温、高湿、高盐雾)使其面临严重的腐蚀和功能退化问题，因此，发展以功能涂层为代表的综合防护体系已成为该产业的共性需求。

目前，基于特殊金属(例如换热器金属叶片)的传统导热、导电、抗菌等功能涂层在海洋环境下普遍存在易氧化和易腐蚀等问题，性能劣化异常严重，使其性能远无法满足新一代高端装备的需求。因此，亟需提供一种新型长效功能防护涂层材料。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海洋环境下换热器用石墨烯防腐底漆及其制备方法，具有良好的附着力、耐候性、耐磨性，涂覆更加轻量化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海洋环境下换热器用石墨烯防腐底漆，包括主剂A和助剂B；主剂A与助剂B质量比为3:1-6:1；

主剂A以重量份数计，包括如下组分：

助剂B以重量份数计，包括如下组分：

引发剂 1-3份，

固化剂 10-15份，

活性稀释剂 5-15份。

本发明高分子树脂未固化前对金属有良好的黏着力，并且固化的温度范围较宽，适合施工作业，固化后能够将高分子链交联，进一步提高表面硬度和致密性。

在高分子树脂中加入石墨烯阻隔剂，形成的迷宫效应优化了物理阻隔，进而可彻底封闭金属表面与外界环境的接触，提高封闭效果。此外，石墨烯阻隔剂具有优异的散热效果，其添加可使高分子树脂的导热率显著提高；并且导热率与石墨烯材料的加入成线性关系态势，随石墨烯材料含量的增加而增大，进而使得石墨烯防腐底漆的热导率在2-20W/(m·K)范围内可调。将该石墨烯防腐底漆用于海洋环境下换热器金属叶片的表面防腐时，能够进一步优化换热器叶片散热效率。

石墨烯阻隔剂与高分子树脂混合后，在不降低防腐效果的前提下，能够轻量化涂覆；综合计算，每平米金属表面，所需石墨烯为1.0g-1.4g，石墨烯在涂料中的成本比例不高。

树脂稀释剂能够改善高分子树脂的体系粘度，增加流动性，保证石墨烯阻隔剂在高分子树脂中的均匀分布，同时可以改善树脂耐候性，延长使用寿命，便于大面积施工。

无机填料的加入，第一方面作为耐磨剂与高分子树脂间合，增强漆料饱和度；第二方面作为电化学腐蚀过程中的牺牲剂，对金属基材进行阴极保护；第三方面起到防酸、防碱、抗氧化的作用。

成膜剂的加入，可促进石墨烯层与金属基材充分接触，有利于石墨烯封闭金属表面，并促进热量散失。

优选地，高分子树脂包括环氧树脂，醇酸树脂，丙烯酸树脂，氟碳树脂或聚氨酯；

树脂稀释剂包括醋酸乙酯，醋酸正丁酯或聚丙烯酸酯；

石墨烯阻隔剂为原子态金属覆盖的石墨烯经改性处理后制得的分散液；