[发明专利]一种石墨烯改性聚苯硫醚水性涂料及其制备方法

说明书

本发明公布了一种石墨烯改性聚苯硫醚水性涂料及其制备方法，所述涂料包括石墨烯改性聚苯硫醚浆料600‑800、填料10‑80份、分散剂5‑15份、润湿剂5‑10份、流平剂1‑8份、防沉剂1‑10份、消泡剂0.5‑5份、防闪锈剂1‑8份，去离子水200‑300份；本发明引入石墨烯对聚苯硫醚进行改性，然后涂料水性化，固含量高，涂料使用也更加方便，在现场可直接喷涂使用，省去了工件预加热的步骤；同时通过调整粘度，可准确控制涂层厚度，规避了粉末形式涂料易掉粉的弊病。零VOC的排放，不仅保持了水性涂料的优点，更符合绿色环保的理念，也避免了传统粉末形式涂料繁琐的加工步骤和粉尘安全管理的烦恼。本发明的涂料耐磨性高，可以用于更加苛刻的耐高温高压的腐蚀介质中，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于功能涂料领域，特别涉及一种石墨烯改性聚苯硫醚水性涂料及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(简称PPS)是当今世界六大工程塑料之一，外观为白色粉末，是一种线性带苯环的高分子化合物，具有优异的耐化学腐蚀性、机械性能和耐热性能。PPS在170℃以下不溶于常见的各类溶剂，能经受多种酸、碱、盐和其它化学品腐蚀作用而不发生反应，经过合适的塑化工艺，PPS形成的涂层可以在液相220-260℃长期工作，是一种良好的耐高温防腐材料。

PPS涂覆可采用悬浮液法、热喷涂法、沸腾床法、静电法等方法进行。由于工艺操作条件及设备的限制，目前应用最广泛的是悬浮液法。悬浮液法又可分为：喷涂、淋涂、浸涂、刷涂。

传统的PPS悬浮液制作非常简单，即将PPS粉末、填料及溶剂(乙醇、丁醇等)混合，研磨后即可使用。对于终端用户来说，使用非常方便，购买PPS后，自己简单加工就可以使用,但这样也会产生很多操作问题和缺陷。

首先，悬浮液本身不稳定，易分层，它跟常规涂料还有本质的不同，常规涂料是以液体树脂为成膜物质，配上溶剂、填料及助剂混合研磨而成，液体树脂本身具有良好的分散润湿功能，固体颗粒表面不易再次团聚，成膜时流平性良好，形成的漆膜平整光滑。而PPS悬浮液在常温下是没有液体树脂存在的，PPS本身是粉末颗粒，与填料是一样的形态，没有分散润湿物质，颗粒间易团聚而形成沉淀，可加入的固体量也较低，所以其悬浮液是很不稳定的，喷涂到工件表面，常温下不能成膜，基本不能自流平，加热塑化后，由于PPS的流动性能较差，极易形成凹凸不平的表面，严重影响涂层外观。涂层内各组分分布不均匀，对涂层的高温塑化也有很大影响，从而影响涂层的耐温耐化学性能和机械性能。

其次，悬浮液本身的粘度不好控制，喷涂时不容易控制膜厚，水挥发后，膜中的物质分布不均匀，易产生流挂现象，每道喷涂膜厚不会太高，涂装效率差。

第三、传统的悬浮液采用大量的乙醇、丁醇作为分散介质，VOC排放高，不利于环保。同时，PPS及其涂层虽然具有优良的物理机械性能和极高的化学稳定性能，但在较苛刻的条件下，如油田采油管道所处的高温高压(70MPa、160℃)下，存在CO₂、H₂S、CaCl₂等高腐蚀介质，同时还有固体颗粒的流动的摩擦与冲击，管道涂层极易磨损、腐蚀、脱落，单纯的PPS涂层是难以长期抵御介质的腐蚀侵蚀的，因此也需要在原生PPS基础上改性，在保持良好的耐高温耐化学性能的基础上，加强其硬度、柔韧性和耐磨性能。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷：固含量低、稳定性差、流平性差、涂层外观受影响、喷涂时膜厚不易控制、不能应用于较苛刻的环境等问题，提供一种石墨烯改性聚苯硫醚水性涂料及其制备方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：