[发明专利]一种富锌环氧防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐涂料及其制备方法，具体地，本发明涉及一种基于环氧树脂的，且含有石墨烯的富锌环氧防腐涂料及其制备方法。

背景技术

腐蚀是金属、混凝土，木材等物体受周围环境介质的化学作用或电化学作用而损坏的现象。据相关统计，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000亿～10000亿美元，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍。在我国，每年由于腐蚀造成的损失约8000亿元，占GDP的3%左右。长期以来，人们一直采用多种技术，减缓腐蚀发生的速度。

目前，最主要的几种防腐涂料，主要为环氧类、聚氨酯类和富锌底漆类涂料。其中环氧类防腐涂料具有优异的附着力、优良的力学性能、良好的抗碱性和耐化学介质腐蚀性、固体组分含量高等优点，但是漆膜初期硬度高，柔韧性差，沥青类和铬酸盐类的环氧防腐漆，对环境具有很大的破坏性，同时危害人类健康。聚氨酯涂料具有附着力强、耐水、耐油、耐溶剂、耐腐蚀、弹性好、强度高、耐低温、涂膜光亮、坚硬、柔韧、丰满、耐磨和耐划伤的优点，但其保光保色性差，有较大的刺激性和毒性，稳定性差和施工麻烦等不足。富锌底漆类涂料具有屏蔽作用、电化学防护作用、涂膜自修复和钝化作用，但防腐性能是以牺牲锌粉为代价，且在焊接时会产生大量氧化锌雾气，危害作业人员生命健康。

CN101407690A公开了一种双组份环氧富锌底漆及制备方法。甲组份按重量份数计由以下组分构成：环氧树脂14份，锌粉54-71份，填料4-20份，防沉助剂1-3份，溶剂9份；乙组分包括以下组分和质量百分比含量：固化剂40%，溶剂60%；甲乙组分的质量配比为8:1-15:1。该发明所得到的涂料耐盐雾时间只有3天，即72小时，且需要的锌粉在54-71份。

现行行业标准HG/T3668-2009中，指出了有机类富锌底漆耐盐雾时间的行业标准，即不挥发分/%≥70，其中不挥发分中金属锌含量/%≥80的，耐盐雾时间要求为600h，而不挥发分中金属锌含量/%≥60的，耐盐雾时间要求为200h。

腐蚀是因为金属表面接触空气、水或其他物质。防腐的主要的方法就是给金属涂上涂层材料，以屏蔽金属表面，但目前使用的材料有局限性。

石墨烯（graphene）是由单层碳原子紧密堆积成的具有二维片层结构的一种碳质新材料，具有优异的电性能和高的径厚比（>200）以及薄的片层结构（＜lnm），是已知最薄、最强的材料。在石墨烯中，碳原子的排列就像鸡爪印网，每一层非常薄，呈透明状，一盎司可以覆盖28个足球场（Graphene:Corrosion-InhibitingCoating，Dhiraj Prasai，ACS NANO，2012年第6卷第2期：1102-1108）。迪拉吉·普拉赛（Dhiraj Prasai）和他的同事们指出，使用原子薄层石墨烯，作为保护涂层，能够抑制腐蚀下面的金属。但是该方法中，石墨烯是通过化学气相沉积法制备获得，只能停留在理论研究阶段，且成本极高，无法进行工业化。

CN102604533A公开了一种基于聚苯胺与石墨烯复合材料的防腐涂料及制备方法。以重量分数计由以下组分构成：成膜物质20-90；聚苯胺与石墨烯复合材料0.1-20；颜料1-10；填料1-10；防流挂剂0.1-3；分散剂0.1-4；流平剂0.01-2；消泡剂0.01-2；溶剂1-50。该发明所得到的涂料中的石墨烯由于径厚比高，柔韧性好可以提供优良的物理防腐作用，而负载在石墨烯表面的聚苯胺可以提供电化学防腐作用，二者的协同作用机制使得该涂料具有优良的金属腐蚀防护性能。本发明的防腐涂料，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，而且制备简单、成本低、易于工业化批量生产。但CN102604533A所述的防腐涂料中，石墨烯的添加步骤复杂，需要配制氧化剂等溶液。

因此，本领域需要开发一种漆膜较薄、柔韧性好，硬度高，含锌量低，耐盐雾时间长，同时具有耐酸碱性能的环境友好的富锌环氧防腐涂料。所述的环氧树脂涂料应当具有简单的工艺步骤。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明需要提供一种能够降低富锌涂料的含锌量且保证防腐性能（耐盐雾时间）的富锌环氧防腐涂料，所述涂料应当具有耐酸碱性能，硬度较高、柔韧性好，漆膜较薄且环境友好的特性。

本发明的目的之一在于提供一种防腐环氧树脂涂料，所述防腐涂料涂抹后形成的漆膜的厚度较薄、柔韧性较好、硬度较高，且环境友好。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种防腐环氧树脂涂料，包括能固化成膜的甲组份和含有固化剂的乙组分；