[发明专利]一种石墨烯底漆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯底漆及其制备方法。底漆包含第一组合物和第二组合物；所述第一组合物包含5‑10wt％的水性环氧胺类固化剂、0.5‑5wt％的分散剂、5‑10wt％的成膜助剂、1‑5wt％的第一防沉剂、0.1‑1wt％的消泡剂、20‑50wt％的锌粉和20‑60wt％的滑石粉；所述第二组合物包含60‑80wt％的水性环氧树脂乳液、1‑5wt％的第二防沉剂、5‑20wt％的水性石墨烯浆料和5‑20wt％的水；所述水性石墨烯浆料的浓度为0.3‑3wt％，且石墨烯为1‑5层、粒度不超过2微米的石墨烯。该底漆在石墨烯用量少的情况下仍能达到优异的附着力和耐盐雾性，与各类涂层配合使用具有较优异的耐盐雾性。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯底漆及其制备方法。

背景技术

传统的环氧富锌底漆是用大量锌粉来起到防腐的功能，锌粉在原料中的占比能够高达70-80％，在被腐蚀时，有两种机制来防腐。阴极保护，以失去锌粉中的电子为代价来保护被覆盖的金属表面。屏蔽作用，在底漆中没有溶解的盐和锌粉被腐蚀形成的产物所组成的物理性屏蔽膜，来增大电阻放缓金属电子丢失的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯含量较低、锌粉使用量较低的水性石墨烯底漆及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种石墨烯底漆，包含第一组合物和第二组合物；

所述第一组合物包含5-10wt％的水性环氧胺类固化剂、0.5-5wt％的分散剂、5-10wt％的成膜助剂、1-5wt％的第一防沉剂、0.1-1wt％的消泡剂、20-50wt％的锌粉和20-60wt％的滑石粉；

所述第二组合物包含60-80wt％的水性环氧树脂乳液、1-5wt％的第二防沉剂、5-20wt％的水性石墨烯浆料和5-20wt％的水；所述水性石墨烯浆料的浓度为0.3-3wt％，且石墨烯为1-5层、粒度不超过2微米的石墨烯。

优选地，所述第二组合物中的水性石墨烯浆料按照如下方法进行制备：

将石墨进行气流研磨，得到功能化粗产品；气流研磨的工艺条件为：压力0.5-1MPa，气体流量500-5000m³/h，研磨时间10min-24h，分级机转速1000-20000rpm；

将所述功能化粗产品在超临界状态下进行剥离，得到粗石墨烯；

将所述粗石墨烯进行分级，得为1-5层的石墨烯，将所述石墨烯同水混合并研磨，得到所述水性石墨烯浆料。

优选地，所述气流研磨包括：将石墨加入到气流研磨机中，再打入压缩气体，使石墨流态化并互相碰撞以实现气流研磨；

所述石墨为天然石墨、人工石墨、膨胀石墨、热裂解石墨中的任一种或多种，优选为天然石墨；

所述压缩气体为空气、二氧化碳、惰性气体中的任一种或多种，优选地，所述压缩空气的压力为0.5-1MPa。

优选地，所述超临界剥离包括：将功能化粗产品引入到耐高压反应釜中，通入预先加热的介质，通过调节耐高压反应釜的温度或压力或介质的加入量来改变超临界流体的物理化学性质以匹配所述功能化粗产品的临界压力和临界温度；

待到预定压力值时，使介质进入超临界状态，进行搅拌后打开减压阀使物料进入减压釜，使压力降低至常压或更低压力，得到粗石墨烯。

优选地，所述介质包含气体介质和液体介质；

所述气体介质包含二氧化碳、氨气、丁烷和丁烯混合物、氮气、六氟化硫中的任一种或多种；

所述液体介质包含水、甲醇、乙醇、异丙醇、二硝基苯酚、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的任一种或多种。