CN104109450B - 一种石墨烯防腐粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种石墨烯防腐粉末涂料，其各组分的质量份数组成为：环氧树脂25‑70份，聚酯树脂25‑70份，钛白粉5‑40份，硫酸钡5‑40份，助剂3‑10份，石墨烯0.5‑10份，其余为其他颜料。这种粉末涂料具有优异的防腐性能，粉末的上粉穿透力好，表面抗划伤达到2H以上。并且制备工艺简单，涂装工艺方便，综合性能优异。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，涉及到一种防腐粉末涂料及其制备工艺，具体涉及到石墨烯及环氧树脂、聚酯树脂等的混合物。
背景技术
金属腐蚀不仅给人类带来经济上的损失，而且不利于自然资源和环境的保护有时甚至危及人身安全。为了防止和减缓腐蚀，在生产实践和科学实验中开发了许多防腐蚀方法。其中以涂料保护最为方便、经济，因而获得了广泛的应用。
中国专利CN103589281A公开了一种改进的金属防腐涂料，按质量百分比含量由以下组分组成：GHNK耐高温粘结剂30-40份，聚苯胺/石墨烯复合材料为15-20份，着色颜料为15-20份，超细滑石粉为5-10份，超细云母粉为5-10份，高岭土为5-10份，SN-612流平剂为0.2-0.5份，润湿剂X-405为0.3-0.5份，二甲基乙醇胺为0.1-0.3份，防腐剂981为0.1-0.3份，GHP101增稠剂为0.5-1份，磷酸三丁酯为0.1-0.3份，水为4-13份。该发明制得的涂料具有极佳的防水防腐蚀性、耐高温、耐碱性、耐候性、耐擦洗性和耐人工老化等优点，可以实现金属基材的钝化和缓蚀，同时避免了可以导致环境污染的铬等重金属的使用。但是其主要成分聚苯胺/石墨烯复合材料制备工艺复杂，且主要利用的是聚苯胺高导电性、原料便宜、易于合成等特性，但研究表明聚苯胺和石墨烯并没有相互促进的防腐作用，聚苯胺和石墨烯并没有实现其真正的作用。
中国专利CN103265881A公开了一种包含聚芳基有机硅树脂的耐高温防腐涂料，由以下成分按照重量比组成：聚芳基有机硅树脂40～50份，对羟基苯甲酸缩水甘油酯20～30份，丙烯酸树脂5～10份，云母粉10～15份，石墨烯10～15份，醋酸乙酯5～10份，稀释剂10～20份；稀释剂为丁醇或二甲苯。制成的防腐涂料可以耐受温度达到400～500℃，同时具有良好的防腐效果。但是改进方法涉及到大量的二甲苯作为溶剂，对环境的污染和涂装施工人的安全等有很大的危害。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有石墨烯涂料的一些缺点和不足，采用简便方式的实现石墨烯在防腐涂料中的重要作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂20-50份，聚酯树脂20-50份，钛白粉5-30份，硫酸钡5-26份，助剂2-10份，石墨烯0.5-5份，色料0-4份。
进一步的，一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂25-30份，聚酯树脂25-30份，钛白粉10-30份，硫酸钡10-26份，助剂3-5份，石墨烯1-3份，色料1-2份。
进一步的，一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂28份，聚酯树脂28份，钛白粉10-26份，硫酸钡10-26份，助剂3-5份，石墨烯1-3份，色料1-2份。
所述聚酯树脂选自饱和聚酯树脂或不饱和聚酯树脂中的一种或多种的组合。
所述石墨烯为本征态的石墨烯、氧化石墨烯、改型的功能化石墨烯或者其混合物。
所述改型的功能化石墨烯是表面含氨基、巯基或类似功能基团的石墨烯。
所述助剂为流平剂、脱气剂、分散剂、改性剂、增韧剂、抗氧化剂、促进剂、松散剂或紫外光吸收剂中的一种或多种组合。
所述色料为染料或颜料中的一种或两种组合。
一种石墨烯防腐粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
首先，制备石墨烯助剂，将石墨烯与环氧树脂进行搅拌共混，以确保混合充分均匀和分散；
其次，按比例将制备石墨烯的组分进行共混后挤出；
最后，进行压片，磨料，分离制得成品。
本发明的有益效果是：
本发明采用石墨烯直接共混引入到环氧树脂中，得到一种防腐蚀的粉末涂料，结合了粉末涂料在施工和对环境无害的优点。
利用石墨烯分散在涂层中能够形成类似迷宫状结构，从而使得渗透因子渗透到基材表面的阻力增加，大大地增加了这种涂料的防腐蚀性能。
附图说明
图1为盐雾试验对比图片。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂20-50份，聚酯树脂20-50份，钛白粉5-30份，硫酸钡5-26份，助剂2-10份，石墨烯0.5-5份，色料0-4份。
在本申请中，聚酯树脂选自饱和聚酯树脂或不饱和聚酯树脂中的一种或多种的组合。对聚酯树脂的选择，本领域技术人员可以根据实际情况来确定。
石墨烯为本征态的石墨烯、氧化石墨烯、改型的功能化石墨烯或者其混合物。所述改型的功能化石墨烯是表面含氨基、巯基或类似功能基团的石墨烯。
所述助剂为流平剂、脱气剂、分散剂、改性剂、增韧剂、抗氧化剂、促进剂、松散剂或紫外光吸收剂中的一种或多种组合。在本申请中，上述的助剂均为现有技术，并根据需要使用于粉末涂料中，因此，各助剂的具体结构在本申请中不进行详细说明。
所述色料为染料或颜料中的一种或两种组合。在本申请中，染料的色颜种类为现有技术，颜料的种类也为现有技术，至于本领域技术人员根据需要，通过对染料或颜料的一种或多种进行配得到的色彩并不是本申请要求保护的范围，即本申请的粉末涂料可以为任何颜色。
一种石墨烯防腐粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
首先，制备石墨烯助剂，将石墨烯与环氧树脂进行搅拌共混，以确保混合充分均匀和分散；
其次，按比例将制备石墨烯的组分进行共混后挤出；
最后，进行压片，磨料，分离制得成品。
石墨烯防腐粉末涂料的组分配比按照上述的石墨烯防腐粉末涂料组成配比，在本申请的各实施例中，除了石墨烯防腐粉末涂料的组分配比不同之外，制备方法均相同，因此，在本申请的以下各实施例中，就不再单独介绍制备方法。
实施例1
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂28份，聚酯树脂28份，钛白粉10份，硫酸钡26份，助剂5份，石墨烯2份，色料1份。
将石墨烯与环氧树脂进行剧烈搅拌共混，以确保充分均匀和分散，然后进行粉末涂料的制备工艺,先按照上述比例进行共混挤出，然后压片、细分离、检验、计量、包装等工序，得到成品石墨烯粉末涂料。
实施例2
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂28份，聚酯树脂28份，钛白粉26份，硫酸钡10份，助剂4份，石墨烯2份，色料2份。
实施例3
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂20份，聚酯树脂50份，钛白粉5份，硫酸钡17份，助剂2份，石墨烯4份，色料2份。
实施例4
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂50份，聚酯树脂23份，钛白粉17份，硫酸钡5份，助剂2份，石墨烯1份，色料2份。
实施例5
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂25份，聚酯树脂30份，钛白粉20份，硫酸钡15份，助剂5份，石墨烯3份，色料2份。
实施例6
一种石墨烯防腐粉末涂料，按照质量百分比计由以下组分组成：环氧树脂30份，聚酯树脂30份，钛白粉17份，硫酸钡15份，助剂5份，石墨烯1份，色料2份。
将上述实施例通过盐雾试验，如图1所示，其中对比样品1为没有加入石黯烯涂料，另两个样品为选用加入石墨烯的量为1％的样品2和及加入石墨烯的量为2％的样品3的盐雾试验照片，通过图1能够得到，加入石墨烯能够有效的抑制涂层腐蚀在划痕处的扩散，而没有被破坏的部分，并未出现腐蚀现象。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (3)
1.一种石墨烯防腐粉末涂料，其特征在于：按照重量份数计由以下组分组成：环氧树脂20份，聚酯树脂50份，钛白粉5份，硫酸钡17份，助剂2份，石墨烯4份，色料2份；
所述石墨烯为本征态的石墨烯、改型的功能化石墨烯或者其混合物；
所述改型的功能化石墨烯是表面含氨基、巯基的石墨烯。
2.根据权利要求1所述的石墨烯防腐粉末涂料，其特征在于：所述助剂为流平剂、脱气剂、分散剂、改性剂、增韧剂、抗氧化剂、促进剂、松散剂或紫外光吸收剂中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1或2所述的石墨烯防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
首先，将石墨烯与环氧树脂进行搅拌共混，以确保混合充分均匀和分散，得到石墨烯助剂；
其次，将制备的石墨烯助剂与按上述权利要求1至2任一项中各组分的比例除去石墨烯和环氧树脂后其余的组分进行共混后挤出；
最后，进行压片，磨料，分离制得成品。
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