[发明专利]一种石墨烯防腐水性涂料

说明书

本发明涉及一种石墨烯防腐水性涂料，按重量份计，其基本配方是：石墨烯改性水性聚氨酯‑环氧树脂45.0～65.0份、流平剂0.2～0.4份、填料10.0～25.0份、成膜助剂3.5～6.0份、丙二醇3.5～5.0份、润湿剂0.2～0.4份、消泡剂0.2～0.5份、分散剂0.4～0.8份、增稠防沉剂0.1～0.4份、多功能助剂0.4～0.8份、蒸馏水10.0～20.0份；本发明制得的一种石墨烯防腐水性涂料，结合了环氧树脂与聚氨酯树脂的特性，其具有良好的附着力、施工简单、交联密度高、耐腐蚀性能好、耐久稳定性好等性能，同时结合了石墨烯结构的特性，无需外加防腐剂，防腐效果良好持久，可适应与多种不同的环境。

技术领域

本发明涉及一种水性涂料，更涉及一种石墨烯防腐水性涂料，属于水性功能涂料技术领域。

背景技术

金属腐蚀是外界因素对金属的破坏作用。金属腐蚀总是从表露开始，向内部蔓延，或同时向表里其他部分扩展。在近三十年来，由于石油及化学工业的发展和海洋工程技术的进步，要求金属材料及其构件能在更为苛刻的腐蚀环境使用，比如化工环境和海洋环境，这就对处于苛刻腐蚀环境中的金属结构的保护提出了更高的要求。

随着环境污染问题的严重以及石油资源的枯缺，水性涂料研究和开发已经引起了人们的广泛关注，并具有十分广阔的发展前景。目前现有的水性金属涂料普遍存在防腐蚀期限较短、对表面处理要求高、颜填料分散稳定性较差、涂装后易发生闪蚀等问题。

中国专利CN106833273A公开了一种水性环氧防腐涂料，其主要包括水性环氧树脂25～35%、水性环氧固化剂7～12%、消泡剂1～4%、杀菌剂1～4%、阻燃剂2～5%、分散剂1～3%、磷酸锌防锈颜料3～6%、氧化铁红4～8%、纳米二氧化硅4～8%、二氧化钛5～10%、炭黑5～10%、填料6～9%、二丙酮醇1～4%、去离子水7～15%，其具有涂膜坚韧、耐磨、附着力好、耐化学腐蚀性的特性；上述发明防腐涂料需加入搭配固化剂使用，这造成施工时较麻烦，添加的颜料为防锈颜料，存在分散不均，易沉淀等问题。

因此，开发一种环境友好的防腐水性涂料，无需外加防腐蚀剂显得尤为重要。

发明内容

石墨烯是单层碳原子紧密排列的一种炭质新材料，具有优异的综合性能，如高导电性、导热性、高强度等特性，而且石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。具有良好的防腐蚀性能。

本发明克服物理外加防腐蚀剂的缺点，以石墨烯改性水性聚氨酯-环氧树脂作为水性涂料基料，石墨烯具有良好的防腐蚀性能，且石墨烯通过化学键引入水性聚氨酯-环氧树脂结构上，其具有高的交联密度，能形成致密的保护膜。

本发明的目的旨在提供一种石墨烯防腐水性涂料。

本发明的另一目的旨在提供一种石墨烯防腐水性涂料的配制方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：按重量份计，其基本配方是：石墨烯改性水性聚氨酯-环氧树脂45.0～65.0份、流平剂0.2～0.4份、填料10.0～25.0份、成膜助剂3.5～6.0份、丙二醇3.5～5.0份、润湿剂0.2～0.4份、消泡剂0.2～0.5份、分散剂0.4～0.8份、增稠防沉剂0.1～0.4份、多功能助剂0.4～0.8份、蒸馏水10.0～20.0份。

所述一种石墨烯改性水性聚氨酯-环氧树脂，按重量份计，其组成为：多异氰酸酯8.0～20.0份、多元醇2.0～6.0份、多元胺类扩链剂0.5～2.0份、低聚物聚醚多元醇4.0～10.0份、二羟甲基丙酸1.5～4.5份、环氧树脂4.0～15.0份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份、石墨烯0.5～2.5份、丙酮4.0～10.0份、中和剂1.0～3.0份、蒸馏水48.0～68.0份。

所述的填料为云母粉、滑石粉、硫酸钡、膨润土、高岭土、碳酸钙、钛白粉中的一种或几种的组合。