[发明专利]一种水性氟化石墨烯涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水性氟化石墨烯涂料及其制备方法和应用。这种水性氟化石墨烯涂料包括A组分和B组分；其中，A组分是由以下的组分组成：水性环氧树脂乳液、氟改性丙烯酸乳液、水性铝银浆、氟化石墨烯、石墨烯、流平剂、增塑剂、光催化剂、排列剂、消泡剂、增韧剂、分散剂、水；B组分为水性环氧固化剂；A组分和B组分的质量比为(3～6)：1。同时还公开了这种水性氟化石墨烯涂料的制备方法，以及其在高速公路护栏表面处理中的应用。本发明的水性氟化石墨烯涂料具有良好的耐候性和物理性能，同时具有抗污、自洁的能力，防腐防锈性能优异，适用于高速公路护栏的表面处理。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种水性氟化石墨烯涂料及其制备方法和应用。

背景技术

高速公路护栏是半钢性护栏的主要形式，为以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构。车辆对高速公路护栏碰撞时吸收能量的作用，既不容易被撞毁，同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用。

高速公路护栏的表面处理可分为热镀锌和镀锌喷塑两种，其中镀锌可分为热镀锌和冷镀锌。热镀锌是将除锈后的钢件浸入500℃的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的，其防腐防刮，锌层后，抗氧化时间长防腐防锈效果好。护栏的热镀锌处理是直接在公路设施安装使用，它不做其他的表面处理，仅靠镀上去的锌充当防腐消耗，所以这种热镀锌在使用一段时间后，护栏的表面就会失光，甚至会生锈。冷镀锌也叫电镀锌，是利用电解设备将管件经过除油、酸洗、后放入成分为锌盐的溶液中，通过电镀方式在钢构件表面沉积锌，相对热镀锌而言，其锌层较薄，防腐防锈效果比热镀锌差，保护年限较短，防刮效果差，但相对成本低，外观较为亮丽。喷塑也称为静电粉末喷涂，是利用静电发生器使塑料粉末带电，吸附在钢件表面，后经过180-220℃的烘烤，使粉末融化黏附在金属表面。

高速公路护栏一般多采用镀锌工艺，在不做其他防护处理的情况下，当处于恶劣的户外环境中，经受阳光爆嗮、风雨侵蚀、热胀冷缩、汽车尾气和酸雨盐雾的作用，在使用过程中，锌层被损耗、失光、失去防腐能力，外观装饰性下降，降低护栏的防护能力。因此在护栏的热镀锌上涂覆一层有效的防护涂层，可有效隔绝氧气、水分、汽车尾气侵蚀锌，从而延长镀锌护栏的使用寿命。

作为近来纳米科学领域的研究热点，新兴的石墨烯由于具有独特的二维结构、高比表面积和优异的电学和热学性能受到了广泛关注。石墨烯具有优异的热稳定性、耐候性、耐老化及机械强度等，因此分散良好的石墨烯应用于涂层中，可以获得很好的增强效应和屏蔽性，有望解决目前高速公路护栏的表面处理问题。

发明内容

为了克服现有技术高速公路护栏用涂料存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种水性氟化石墨烯涂料，本发明的目的之二在于提供这种水性氟化石墨烯涂料的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种水性氟化石墨烯涂料的应用。

为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种水性氟化石墨烯涂料，包括A组分和B组分；

其中，A组分是由以下质量份的组分组成：水性环氧树脂乳液45～65份、氟改性丙烯酸乳液3～18份、水性铝银浆8～20份、氟化石墨烯0.05～0.2份、石墨烯0.25～1份、流平剂0.5～1.5份、增塑剂0.5～1.5份、光催化剂0.5～1.5份、排列剂0.3～1.5份、消泡剂0.05～0.5份、增韧剂0.1～1份、分散剂0.1～0.7份、水15～25份；

B组分为水性环氧固化剂；

A组分和B组分的质量比为(3～6)：1。

优选的，A组分是由以下质量份的组分组成：水性环氧树脂乳液50～60份、氟改性丙烯酸乳液5～15份、水性铝银浆10～15份、氟化石墨烯0.05～0.2份、石墨烯0.25～1份、流平剂0.8～1.2份、增塑剂0.8～1.2份、光催化剂0.8～1.2份、排列剂0.4～0.6份、消泡剂0.15～0.25份、增韧剂0.4～0.6份、分散剂0.3～0.6份、水18～22份。