[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

说明书

本发明属于钢筋防腐金属领域，具体公开了一种石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，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：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；各组分的粒径大小为：复合铁钛粉≥锌粉≥铝粉>稀土物料。本发明制得的水性环氧涂层钢筋不仅环保，防腐性能好，且施工便捷，可用于修补缺陷。

技术领域：

本发明属于钢材防腐技术领域，具体涉及一种水性环氧涂层钢筋。

背景技术：

钢筋混凝土结构是工程中运用最为广泛、兼具经济性和耐久性的材料。混凝土内的碱性环境可以极好地保护钢筋，但是当混凝土开裂或者中性化，混凝土中的钢筋极易发生锈蚀，从而影响整个结构的承载性能和耐久性。钢筋腐蚀给工程带来巨大的经济损失和安全隐患，采用涂层钢筋是目前工程中实用、有效得方法的方法之一。

环氧树脂涂料广泛于建筑领域，目前涂层钢筋主要采用静电喷涂环氧树脂粉末的施工方法，该方法对施工设备和施工有较高要求，同时环氧树脂涂层钢筋在施工与使用过程中会遇到涂层易破损、难加工等问题，破损缺陷点的出现会极大影响结构耐久性，采用这种方法在修复涂层破损缺陷时较为繁琐。

为了解决这些技术问题，现有文献中也公开了一些解决方法。例如，公开号为CN203221678U的中国专利文献公开了一种底层锌层和面层环氧涂层粘合在一起组成的锌、环氧双涂层钢筋，克服了涂层损坏和漏涂微孔所引起的不良影响，锌层的增加则起到了机械屏蔽和阴极保护联合作用，但其施工较为繁琐，涂层厚度较大、可加工性较差。

例如，公开号为CN105176309B的中国专利文献公开了一种涂层钢筋及其制备方法，由环氧树脂20-35％、氨基丙基三乙氧基硅烷30-50％、正硅酸乙酯12-25％、无水乙醇12-25％配置而成，采用喷涂涂层形成，施工便捷，增强了涂层钢筋的硬度和耐蚀性。但其采用有机溶剂，对环境影响较大。

综上所述，现有文献报道的这些方法，虽然对传统静电喷涂环氧树脂粉末的易破损、耐腐蚀性较弱、粘结强度不足、施工不便捷等方面具有一定的改善，但仍然存在防腐性能不稳定、附着力不高、环境污染等问题。

发明内容：

为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种石墨烯改性水性环氧涂层钢筋(本发明也简称涂层钢筋)，旨在提供一种性能优异、施工便捷的钢筋防护涂料。

本发明的第二目的在于，提供一种所述的石墨烯改性水性环氧涂层钢筋的制备方法。

一种石墨烯改性水性环氧涂层钢筋，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(本发明也简称为防锈涂料或涂料)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；各组分的粒径大小为：复合铁钛粉≥锌粉≥铝粉>稀土物料。

本发明人研究发现，通过所述水性环氧防腐涂料各组分的协同配合，特别是不同粒径级配的防腐填料的使用，可有助于解决现有技术存在的防腐性能较差的技术问题；可以出人意料地在保持低防腐填料比例的同时还协同提升在钢筋表面固化形成的防腐涂料的耐腐蚀性能，提升涂层钢筋的耐盐雾性能；不仅如此，通过本发明固化形成的防腐涂层和钢筋表面的粘附力更强，结构更完整，不易破碎，结构耐久性更优。此外，本发明所述的防腐涂料还具有优异的力学性能和可加工性性。