[发明专利]一种石墨烯改性水性环氧涂层钢筋及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，其特征在于，包括钢筋以及粘附在钢筋表面的防腐涂层，所述的防腐涂层由水性环氧防锈涂料固化得到：

所述的水性环氧防锈涂料包含A组分、B组分和C组分；

其中，A组分包含水性环氧树脂乳液、流平剂、消泡剂、润湿分散剂、水性偶联剂a和石墨烯；

B组分包含固化剂、防沉触变剂和水性偶联剂b；

C组分为防腐填料，其为稀土物料、复合铁钛粉、锌粉和铝粉的混合料；

所述的稀土物料为镧铈复合磷酸盐；

所述的复合铁钛粉为复合磷酸盐类复合铁钛粉；

所述的锌粉为鳞片状锌粉；

铝粉为鳞片状铝粉；

所述的稀土物料的粒径为1-3μm；

所述的复合铁钛粉的粒径为300-500目；

所述的锌粉的粒径为500-1200目；

铝粉的粒径为1000-1500目；

防腐填料中，锌粉、铝粉、稀土原料、复合铁钛粉的质量比为28～42:8～12:1.5～2.4:4～6；

A组分、B组分和C组分的质量比为(68.22～79.6)：(20.4～26)：(4～8)。

2.如权利要求1所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，其特征在于，所述的锌粉为重量份比为(0.8-1.2):(0.8-1.2):(0.8-1.2)的500-800目、800-1000目、1000-1200目锌粉混合物。

3.如权利要求1～2任一项所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，其特征在于，所述的水性环氧树脂乳液的环氧值为0.19-0.25mol/100g，固含量约为48-52％；

消泡剂为水性聚硅氧烷消泡剂和水性硅酮类消泡剂按重量配比5：1比例制备的混合消泡剂；

石墨烯为比表面积大于15m²/g的薄层石墨烯或者单层石墨烯；

流平剂为表面活性低分子量聚合物的混合物；

润湿分散剂为含颜料亲和团的高分子量嵌段共聚物溶液；

防沉触变剂为亲水型纳米级气相二氧化硅；

A组分各组分的重量比为:

4.如权利要求1所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，其特征在于，水性偶联剂a和水性偶联剂b独自为钛酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂按质量比1:1比例混合的混合物；

固化剂为改性多元胺固化剂，由水性改性脂肪胺和水性聚酰胺配制而成，活泼氢当量145-160g/mol，固含量约为78-82％。

5.如权利要求1或4所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，其特征在于，

B组分的重量比为：

固化剂 20-25

防沉触变剂 0.3-0.6

水性偶联剂b 0.1-0.4。

6.如权利要求1～5任一项所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：制备聚乙烯吡咯烷酮溶液，加入石墨烯与水性偶联剂a，在冰水浴中超声分散后静置、离心，取上清液，得到石墨烯分散液；

步骤2：向石墨烯分散液中加入水性环氧树脂乳液得混合液，随后加入消泡剂、润湿分散剂、流平剂，拌和得A组分；

步骤3：在搅拌下，在改性多元胺固化剂中依次加入防沉触变剂、水性偶联剂b，拌和得到B组分；

步骤4：将锌粉、铝粉、稀土粉，复合铁钛粉混合，混合得C组分；

步骤5：施工时，将A、B、C三组分按比例混合均匀后加入适量水调节粘度，得所述的水性环氧防锈涂料；

步骤6：采用喷砂方法清理钢筋表面锈蚀并使钢筋表面粗糙度达到460-100um；除去表面灰尘并使用乙醇清洗钢筋表面的油污；在经过处理后的钢筋表面涂覆水性环氧防锈涂料，在相对湿度50％±5％、温度25℃±2℃的环境下固化成型，多次多道涂覆后得到涂层钢筋。