一种石墨烯改性的达克罗涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯改性的达克罗涂料，包括锌粉、铝粉、成膜剂、溶剂、助剂，所述达克罗涂料中加入了石墨烯与填料，各组分在达克罗涂料中的重量百分比分别为锌粉15-30%、铝粉1-10%、成膜剂2-20%、溶剂27-50%、助剂1-5%、石墨烯0.001-20%与填料1-5%。本发明专利技术石墨烯改性的达克罗涂料的硬度、附着力较传统的达克罗涂层有了较大的提高，涂层的硬度可达7H，使得涂层具有更好的耐磨性能；降低了能耗，提高了涂层的导电率，且进一步提高达克罗涂料的耐蚀性与防腐性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种石墨烯改性的达克罗涂料，包括锌粉、铝粉、成膜剂、溶剂、助剂，所述达克罗涂料中加入了石墨烯与填料，各组分在达克罗涂料中的重量百分比分别为锌粉15-30%、铝粉1-10%、成膜剂2-20%、溶剂27-50%、助剂1-5%、石墨烯0.001-20%与填料1-5%。本专利技术石墨烯改性的达克罗涂料的硬度、附着力较传统的达克罗涂层有了较大的提高，涂层的硬度可达7H，使得涂层具有更好的耐磨性能；降低了能耗，提高了涂层的导电率，且进一步提高达克罗涂料的耐蚀性与防腐性能。【专利说明】一种石墨烯改性的达克罗涂料
本专利技术属于金属防腐
，涉及一种达克罗涂料，尤其涉及一种提高涂层耐摩擦性、提高抗腐蚀性的石墨烯改性的达克罗涂料。
技术介绍
金属的腐蚀现象十分普遍，给国民经济带来的损失十分巨大。达克罗技术是近年发展起来的一种金属表面防腐新技术，20世纪60年代末由美国DIAMOND SHAMROCK公司专利技术。达克罗涂层的最大优点就是具有极佳的防腐蚀能力，其耐蚀性能与传统的镀锌表面处理工艺相比可提高7-10倍；涂层具有无氢脆性，特别适用于高强度受力件；涂层的高耐热性，耐热温度达450°C，尤其适用于汽车、摩托车发动机部件的高强度构件。但是达克罗涂层也具有一系列的缺点如表面硬度不高，达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接，会产生接触性腐蚀，影响制品表面质量及防腐性能。导电性能不是太好坐寸o2004年英国曼彻斯顿大学的Geim和Novoselov通过胶带剥离高定向石墨获得了独立存在的二维石墨烯(Gra-phene，GN)晶体以来，石墨烯已经成为材料科学领域极受关注的研究热点之一。石墨烯，实际上就是单原子层的石墨，它拥有独特的二维结构和优异的力学、热力学、光学和电学性能。 石墨烯是目前世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，至吸收2.3%的光，导热系数高达5300W/m ? k，高于碳纳米管和金刚石。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有强度高、比表面积大、高化学反应活性、高填充性的特点。中国专利公布号CN1528836A，公布日2004年9月15日，名称为低铬型锌铬涂料，该涂料由A、B、C三种物质混合而成，A:B=35-45:65-55, C为A+B的0.2-0.4%，涂料含六价铬离子< 2%，组分A为片状锌、片状铝、二羟二乙醚和烷基酚聚氧乙基醚的混合物组成，组分B由铬盐和磷酸氢盐的混合水溶液组成，C为羟基纤维素。其不足之处在于，虽然该配方增加了耐蚀性，但是其涂层的耐摩擦性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决现有达克罗涂料耐摩擦性较低、耐蚀性仍需提高的缺陷而提供一种提高涂层耐摩擦性、提高抗腐蚀性的石墨烯改性的达克罗涂料。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种石墨烯改性的达克罗涂料，包括锌粉、铝粉、成膜剂、溶剂、助剂，所述达克罗涂料中加入了石墨烯与填料，各组分在达克罗涂料中的重量百分比分别为锌粉15-30%、铝粉1-10%、成膜剂2-20%、溶剂27-50%、助剂1-5%、石墨烯0.001-20%与填料1_5%。在本技术方案中，石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有强度高、比表面积大、高化学反应活性、高填充性的特点；在达克罗涂料中加入石墨烯使得涂层对底材接触更加紧密，石墨烯润滑效果好，因此可提高涂层的耐摩擦性；石墨烯导电性强，具备电化学惰性，且贴覆与锌、铝片表面，因此有利于锌铝阴极保护反应，可提高抗腐蚀时间。作为优选，填料为玻璃纤维、纳米氧化铝与云母粉，玻璃纤维、纳米氧化铝与云母粉的质量比为1:0.5-0.8:3.5-5，成膜剂为乙酸锰、硝酸锰、铬酸盐或钥酸盐中的一种或几种，溶剂为有机溶剂与水的混合液，有机溶剂选自乙二醇、丙三醇、二乙二醇、聚乙二醇或环己醇中的一种或几种，水为去离子水，去离子水与有机溶剂的质量比为:1.7-7:1，助剂为十二烷基苯磺酸钙、苯乙基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚的一种或几种。在本技术方案中，玻璃纤维的加入使得涂层的抗冲击强度增加，也提高了涂层的耐蚀性能；云母粉采用白云母粉，提高涂层的韧性，提高涂层对底材的附着力与耐蚀性；纳米氧化铝的加入使得涂层的耐磨性能增加。作为优选，所述石墨烯为单层片状结构，或所述石墨烯为层数在2-50层，层内为碳原子SP2杂化轨道组成六角形蜂巢状晶格、层间为碳原子以n键结合。作为优选，所述锌粉、铝粉呈鳞片状，厚度≤0.45iim，直径为2_25 μ m。作为优选，所述石墨烯中，碳元素与非碳元素质量比大于4:1，非碳元素选自氟、氮、氧、硫、氢、氯、溴、碘中一种或几种。作为优选， 所述石墨烯还包含有各种官能团的改性石墨烯，如羟基、羧基、羰基、氮基、氨基中的一种或几种。本专利技术的有益效果是:本专利技术石墨烯改性的达克罗涂料的硬度、附着力较传统的达克罗涂层有了较大的提高，涂层的硬度可达7H，使得涂层具有更好的耐磨性能；降低了能耗，提高了涂层的导电率，且进一步提高达克罗涂料的耐蚀性与防腐性能。【具体实施方式】以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步的解释: 本专利技术中，若非特指，所采用的原料均可从市场购得或是本领域常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。本专利技术中涉及到的达克罗涂料所需的原料均为市售。云母粉购自灵寿县三信矿产品加工厂，粒径大小为400目；玻璃纤维购自湘宏玻璃纤维科技有限公司。石墨稀原料，石墨稀粉、石墨稀衆料为市售，购自宁波墨西科技有限公司。石墨烯为单层片状结构，或所述石墨烯为层数在2-50层，层内为碳原子Sp2杂化轨道组成六角形蜂巢状晶格、层间为碳原子以n键结合；碳元素与非碳元素质量比大于4:1，非碳元素选自氟、氮、氧、硫、氢、氯、溴、碘中一种或几种。石墨烯也可以包含有其他非碳元素，如氧、氮、氢、硫元素。石墨烯也可以包含有各种官能团的改性石墨烯，如羟基、羧基、羰基、氮基、氨基中的一种或几种。锌粉、铝粉呈鳞片状，厚度< 0.45 U m,直径为2-25 U m。实施例1将锌粉、铝粉、石墨烯粉末、成膜剂乙酸锰、去离子水与有机溶剂丙三醇、助剂十二烷基苯磺酸钙、填料混合分散均匀后，30°C搅拌10小时，得到石墨烯改性的达克罗涂料。其中，锌粉15%、铝粉1%、石墨烯20%、乙酸锰20%、去离子水30%、丙三醇12%、十二烷基苯磺酸钙1%与填料1%，填料为玻璃纤维、纳米氧化铝与白云母粉，玻璃纤维、纳米氧化铝与白云母粉的质量比为1:0.5:3.5。实施例2 将锌粉、铝粉、石墨烯粉末、成膜剂硝酸锰、去离子水、有机溶剂二乙二醇、助剂苯乙基聚氧乙烯醚与填料混合分散均匀后，25°C搅拌10小时，得到石墨烯改性的达克罗涂料。其中，锌粉30%、铝粉10%、石墨烯0.001%、成膜剂15%、去离子水30.62%、有机溶剂二乙二醇4.379%、苯乙基聚氧乙烯醚5%与填料5%，填料为玻璃纤维、纳米氧化铝与白云母粉，玻璃纤维、纳米氧化铝与白云母粉的质量比为1:0.6:4。实施例3 将锌粉、铝粉、石墨烯粉末、成膜剂铬酸盐、去离子水、有机溶剂二乙二醇、助剂壬基酚聚氧乙烯醚与填料混合分散均匀后，20°C搅拌12小时，得到石墨烯改性的达克罗涂料。其中，锌粉1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯改性的达克罗涂料，包括锌粉、铝粉、成膜剂、溶剂与助剂，其特征在于，所述达克罗涂料中加入了石墨烯与填料，各组分在达克罗涂料中的重量百分比分别为锌粉15?30%、铝粉1?10%、成膜剂2?20%、溶剂27?50%、助剂1?5%、石墨烯0.001?20%与填料1?5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐长林，王樑，范正清，付正伟，蔡凤新，
申请(专利权)人：宁波墨西科技有限公司，
类型：发明
国别省市：