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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐涂料,具体涉及一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
1、据估计,世界上约有20%的金属材料因被腐蚀而无法回收,因此金属的腐蚀及防护问题引起了世界各国的普遍重视。有关资料显示,全世界每年因腐蚀形成的经济损失高达1万亿美元,约为地震、水灾、飓风等自然灾害形成经济损失总和的6倍。
2、腐蚀是因为金属表面接触空气、水或其他腐蚀介质导致的,解决腐蚀的主要方法就是给金属涂上涂层材料,通过物理隔绝、化学、电化学反应来达到防腐目的。目前在钢结构重防腐领域,全世界普遍采用富锌涂料处理腐蚀,由于锌的电极电位比钢铁低,通过牺牲阳极的作用使钢铁不易被腐蚀,但大量锌粉的使用(hg/t3668-2020《富锌底漆》标准中,60~80%锌粉含量的富锌底漆对应的单层划线耐中性盐雾性能仅为200~600h),不仅会增加涂装成本,还会带来严重的“锌污染”。在涂层中,锌粉的利用率低,仅有与被涂覆基材连通的约1/3的锌粉能参与阴极保护作用,并且这部分活性的锌粉在被逐渐转化为绝缘的锌盐时,导电通路随之被破坏,阴极防护失效。同时,环氧树脂本身的抗渗性能就较差,大量锌粉的加入,不仅进一步导致漆膜的韧性、致密性、附着力、耐水性等性能的降低,而且限制了涂料配方的自由度,难以通过其它组分的加入对漆膜的性能进行可观的改善。为弥补这些缺陷,在环氧富锌底漆的基础上需要中间漆和面漆组成三涂层配套防护体系,从而增强涂层的抗渗性、耐水性和耐候性能,而这不仅增加了材料的成本,而且多道涂刷和干燥也将大大延长涂装周期。然而,尽管采用三涂层配套防护
3、另一方面,传统的溶剂型有机富锌底漆有机溶剂含量高(大于15%),在固化过程中会向大气中排放大量的voc,不利于防腐涂料的可持续和低碳化发展。近年来,无论涂料的生产,还是施工,对材料的环保性和安全性的要求越来越高,无溶剂化、水性化和粉末化已经成为涂料行业发展的必然趋势,尤其是无溶剂涂料,固含量可接近或达到100%,固化时无溶剂挥发,容易厚涂,施工效率高,并且具有传统溶剂型涂料优异的物理机械性能和施工性能,因此无溶剂防腐涂料成为了绿色涂料发展的一个重要方向。
技术实现思路
1、为克服现有技术所存在的缺陷,现提供一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料及其制备方法,以解决现有的防腐漆存在环保性差且使用寿命短的问题。
2、为实现上述目的,提供一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,包括第一混合料和第二混合料,所述第一混合料包括32~50质量份的环氧树脂、2~10质量份的活性稀释剂、0.2~3质量份的石墨烯、18~40质量份的片状非晶合金、5~15质量份的填料、0.5~2.5质量份的第一助剂;
3、所述第二混合料包括10~35质量份的固化剂、0.5~2.5质量份的第二助剂;
4、所述石墨烯的碳氧比大于5,所述石墨烯的横向尺寸大于50nm;
5、所述片状非晶合金成分为feαmβ,其中,m为元素cr、p、c、b、n、co、si、cu、v、al、ti、ta、nb、zr、mo、ni中的至少一种,其中α、β为原子百分数,55≤α≤80,20≤β≤45,α+β=100,所述片状非晶合金为微米尺寸片状非晶合金。
6、进一步的,所述片状非晶合金的粒径为5~60微米。
7、进一步的,所述石墨烯和所述片状非晶合金的质量比为1:100~1:10。
8、进一步的,所述环氧树脂的环氧当量为160~270g/eq,粘度(25℃)为3000~25000mpa·s。
9、进一步的,所述活性稀释剂为单环氧基活性稀释剂、双环氧基活性稀释剂、多环氧基活性稀释剂中的至少一种。
10、进一步的,所述填料为二氧化钛、铁钛粉、云母粉、磷酸盐、磷钼酸盐、三聚磷酸铝、植酸盐、氧化铁、沉淀硫酸钡、滑石粉、碳酸钙中的至少一种。
11、进一步的,所述第一助剂为分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、偶联剂中的至少一种。
12、进一步的,所述固化剂为脂肪族胺类固化剂、脂环族胺类固化剂、芳香族胺类固化剂、聚酰胺类固化剂、聚醚胺固化剂、改性胺类固化剂中的至少一种。
13、进一步的,所述第二助剂为偶联剂、附着力促进剂中的至少一种。
14、本专利技术提供一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
15、将32~50质量份的环氧树脂、2~10质量份的活性稀释剂;0.2~3质量份的石墨烯、18~40质量份的片状非晶合金、5~15质量份的填料、0.5~2.5质量份的第一助剂混合均匀获得第一混合料;
16、将10~35质量份的固化剂、0.5~2.5质量份的第二助剂混合均匀获得第二混合料;
17、将所述第二混合料加入所述第一混合料中搅拌均匀制得无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料。
18、本专利技术的有益效果在于,本专利技术的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,采用纳米尺寸的低缺陷的石墨烯与微米尺寸的片状非晶合金共同组成“纳米-微米协同双片状”填料,由于石墨烯和非晶合金的片状结构、高耐蚀性和高导电性,涂层具有协同增强的物理屏蔽和阴极防护性能,耐盐雾时间可达4000h以上,是传统溶剂型有机富锌涂料的7倍以上。
19、本专利技术的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,采用环氧树脂、活性稀释剂和固化剂作为涂料基体,避免了大量有机溶剂的使用,具有绿色环保、单次涂膜厚度高、存储安全性好等优点。
20、本专利技术的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,具有超高的附着力和硬度,因此涂层不易脱落和被机械损伤。
21、本专利技术的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,采用的片状非晶合金相比传统锌粉生产的碳排放更低,并且在施工过程中不会产生对人体有害的锌雾,因此具有低碳环保和可持续发展的特性。
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1.一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,包括第一混合料和第二混合料,所述第一混合料包括32~50质量份的环氧树脂、2~10质量份的活性稀释剂、0.2~3质量份的石墨烯、18~40质量份的片状非晶合金、5~15质量份的填料、0.5~2.5质量份的第一助剂;
2.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述片状非晶合金的粒径为5~60微米。
3.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述石墨烯和所述片状非晶合金的质量比为1:100~1:10。
4.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述环氧树脂的环氧当量为160~270g/eq,粘度为3000~25000mPa·s。
5.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述活性稀释剂为单环氧基活性稀释剂、双环氧基活性稀释剂、多环氧基活性稀释剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述填料为二氧化钛、铁钛粉、云母粉、磷酸盐、磷
7.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述第一助剂为分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、偶联剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述固化剂为脂肪族胺类固化剂、脂环族胺类固化剂、芳香族胺类固化剂、聚酰胺类固化剂、聚醚胺固化剂、改性胺类固化剂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述第二助剂为偶联剂、附着力促进剂中的至少一种。
10.一种如权利要求1~9中任意一项所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,包括第一混合料和第二混合料,所述第一混合料包括32~50质量份的环氧树脂、2~10质量份的活性稀释剂、0.2~3质量份的石墨烯、18~40质量份的片状非晶合金、5~15质量份的填料、0.5~2.5质量份的第一助剂;
2.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述片状非晶合金的粒径为5~60微米。
3.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述石墨烯和所述片状非晶合金的质量比为1:100~1:10。
4.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述环氧树脂的环氧当量为160~270g/eq,粘度为3000~25000mpa·s。
5.根据权利要求1所述的无溶剂型石墨烯非晶复合防腐涂料,其特征在于,所述活性稀释剂为单环氧基活性稀释剂、双环氧基活性稀释剂、多环氧...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘绍学,孙丞基,张若豪,霍亮亮,赵圣婴,张云鹏,穆富江,方星,
申请(专利权)人:中国建筑第八工程局有限公司,
类型:发明
国别省市:
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