[发明专利]一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌防腐涂料及其制备方法

说明书

一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌防腐涂料，由如下重量配比的组分组成：环氧树脂10％～20％，氧化石墨烯/黑滑石复合材料15％～25％，锌粉30％～50％，填料10％～30％，分散剂1％～5％，溶剂：15％～25％；所有组分合计100％；所述涂料可以将二维片层结构的防腐阻隔作用与锌对金属基体的阴极保护作用相结合，起到电化学防腐和物理防腐双重功效，同时通过氧化石墨烯/黑滑石的复合可以克服单一氧化石墨烯组分易发生团聚的弊端，促进了石墨烯类复合材料在有机涂料体系中的分散性，本发明涂料防腐性能优异，贮存稳定不易产生沉淀现象，工艺简单易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种环氧富锌涂料及其制备工艺，尤其涉及一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

金属腐蚀是指金属材料受周围介质的作用而损坏。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态，从而显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命。目前最简单最有效的防腐蚀手段之一就是在金属表面涂覆一层防腐蚀涂层，使得金属表面与环境有一层屏障。目前，全球防腐涂料市场的需求正在快速增长。随着我国石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱等多个行业的快速发展，涂料面临着新的要求，迫切需要防腐涂料领域技术的不断革新。

环氧富锌涂料是一种耐腐蚀性能优异的防腐涂料，已广泛应用到工业防腐的各个领域。富锌涂料的防腐蚀机理主要是锌起到阴极保护的作用，即在腐蚀环境中牺牲锌粉(阳极)而保护钢铁(阴极)。为了使富锌涂层充分有效的发挥阴极保护作用，传统的环氧富锌底漆其锌粉含量一般不低于干膜质量的80％，在贮存过程中容易产生严重的沉淀现象，不利于保存，且在一些相对苛刻的腐蚀环境里应用，防腐保护期有限。

氧化石墨烯作为一种二维层状碳纳米材料，具有独特的性能，比表面积大，在涂层中层层叠加形成致密的隔绝层，阻隔水分对涂膜的浸润与渗透。因此，氧化石墨烯在防腐涂料领域得以广泛应用，使涂料本身有良好的相容性同时显著提高了涂料对基底的防腐保护能力。但在实际应用中，氧化石墨烯的比表面积和表面张力很大，表面活性高，极易发生团聚现象，造成缺陷，这会给水分子、氧气、氯离子等腐蚀因子进入涂层渗入到基底提供了通道，加速腐蚀，因此在涂料领域的应用受到很大的限制，氧化石墨烯以及其他无机填料的添加量被控制得十分有限，制备无聚集的稳定分散的掺杂氧化石墨烯的防腐涂料仍是难题。现有的一些石墨烯基防腐涂料中的防腐填料以组分单一，只起到一定的阻隔作用，防腐性能提高不明显，限制了其使用范围，所以开发一种新型高效防腐涂料势在必行。

发明内容

本发明目的在于提供一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌防腐涂料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的技术方案如下：

一种包含氧化石墨烯/黑滑石复合材料的环氧富锌防腐涂料，由如下重量配比的组分组成：

环氧树脂10％～20％，氧化石墨烯/黑滑石复合材料15％～25％，锌粉30％～50％，填料10％～30％，分散剂1％～5％，溶剂15％～25％；所有组分合计100％。

进一步，

所述环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂E42、环氧树脂E35中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述填料为云母氧化铁鳞片、云母粉、膨润土、滑石粉、重钙粉、纳米三氧化二铝中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述分散剂可以选自本领域已知的物质，并可通过常规途径商购获取；适用的分散剂例如：BYK-190、BYK-111、BYK-163分散剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。