[发明专利]一种含石墨烯的重防腐涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含石墨烯的重防腐涂料及其制备方法和应用。所述含石墨烯的重防腐涂料包括A组分和B组分；以重量份数计，A组分包含1‑6份的石墨烯，10‑50份的环氧树脂，0.5‑3份的羟基三嗪，0.5‑3份的缩水甘油醚硅烷，10‑25份的第一溶剂，30‑65份的填料；以重量份数计，B组分包含38‑80份的第二溶剂，19‑60份的固化剂，0.5‑2份的氨基苯酚。本发明所提供的含石墨烯的重防腐涂料具有耐酸/碱腐蚀性好、耐硫化氢腐蚀能力强、附着力高、抗紫外老化性能好、耐盐雾/湿热性能强等特点，可满足各种金属基材的防腐。

技术领域

本发明涉及防腐领域，具体涉及一种含石墨烯的重防腐涂料及其制备方法和应用。

背景技术

重防腐涂料作为一种能在苛刻腐蚀环境下为金属基材提供长效保护的涂层，被广泛应用在与海水、高含硫原油、酸/碱液体等腐蚀介质接触的工程设备及设施中。全球每年由于金属腐蚀造成的经济损失高达上千亿美元，开发重防腐涂料，尤其是耐酸、耐碱以及硫化氢等特种化学品腐蚀的防腐涂料对于国家经济和工业的迅猛发展具有积极重大的意义。

目前，市售重防腐涂料体系主要包括环氧树脂体系、丙烯酸体系、聚氨酯体系、氟碳体系、有机硅体系、氯化橡胶体系等，在铁路、公路桥梁、汽车、冶金行业等发挥着不可替代的作用。但是随着工业技术的不断发展，市场对于重防腐涂料的需求也在不断的升级，高附着力、耐化学腐蚀、低膜厚、绿色环保(不含锌、铅)成为重防腐涂料未来发展的趋势。

石墨烯作为一种以sp²杂化碳原子连接而成的单层二维蜂窝状晶格结构的碳材料，具有极强的不可渗透性，在防腐涂料中作为添加剂可以有效阻隔氧气、水分子的接触，提升涂料的防腐性能。CN103897556B公开了一种含锌石墨烯防腐涂料，通过添加少量的石墨烯(2％以下)与少量锌粉(30％以下)，利用二者的协同作用提升涂料的综合性能，但该产品的附着力、耐盐雾性能和抗紫外光老化性能还有待提升，且并未报道其耐化学腐蚀性能。

CN106189719B公开了一种石墨烯防腐涂料，其中，A组分采用1％～3％石墨烯、10％～20％锌粉和1％～5％铝浆以提升涂料的防腐性能，B组分以30％～50％腰果壳油酚醛酰胺和10％～30％聚酰胺作为固化剂。但是上述石墨烯防腐涂料中添加了锌粉和铝浆，不仅成本高、存在一定的环境污染风险，消耗了大量的不可再生资源，还会部分降低树脂的耐候性。

因此，开发耐酸/碱腐蚀、耐硫化氢腐蚀、附着力高(≥10MPa)，抗老化性能优异，且不含重金属的石墨烯重防腐涂料属于本领域的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中石墨烯重防腐涂料不耐硫化氢腐蚀、耐酸/碱性能差、附着力低、抗老化性能差等问题，提供一种综合性能优异，且不含重金属的含石墨烯的重防腐涂料及其制备方法和应用。本发明含石墨烯的重防腐涂料具有耐硫化氢腐蚀能力强、耐酸/碱性能好、耐盐雾/湿热性能强、附着力强、抗老化性能好等特点。

本发明第一方面提供一种含石墨烯的重防腐涂料，其中，所述含石墨烯的重防腐涂料包括A组分和B组分；以重量份数计，A组分包含1-6份的石墨烯，10-50份的环氧树脂，0.5-3份的羟基三嗪，0.5-3份的缩水甘油醚硅烷，10-25份的第一溶剂，30-65份的填料；以重量份数计，B组分包含38-80份的第二溶剂，19-60份的固化剂，0.5-2份的氨基苯酚。

进一步地，所述含石墨烯的重防腐涂料中，所述A组分与所述B组分的质量比为10：1-4：1。

进一步地，优选地，所述含石墨烯的重防腐涂料中，以重量份计，A组分包含1-3份的石墨烯、12-35份的环氧树脂，0.5-2份的羟基三嗪，0.5-2份的缩水甘油醚硅烷，10-25份的第一溶剂，33-65份的填料。

进一步地，优选地，所述含石墨烯的重防腐涂料中，以重量份计，B组分包含38-77份的第二溶剂，22-60份的固化剂，0.5-2份的氨基苯酚。