[发明专利]紫外光固化纳米磷酸铝、氧化石墨烯防腐蚀涂料的制备方法

说明书

一种紫外光固化纳米磷酸铝、氧化石墨烯防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：它包括重量比为1~20:100:1~30:1~10的纳米磷酸铝/氧化石墨烯复合颜料、环氧树脂、环氧丙烯酸酯、光引发剂；制备方法步骤如下：a、用氧化石墨烯负载纳米磷酸铝；b、将复合颜料预分散到环氧树脂中；c、按配方配制紫外光固化涂料。

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化防腐蚀涂料，具体涉及一种以负载磷酸铝纳米粒子的氧化石墨烯为防腐蚀复合颜料的紫外光固化防腐蚀涂料及其制备方法。

技术背景

金属腐蚀是单质金属被氧化为各类不同价态的金属氧化物的过程。金属腐蚀造成的损失十分严重，必须进行防护与防腐蚀处理。在多种多样的防腐蚀方法中，在金属表面涂覆一层防腐蚀涂料是以一种比较常见而且有效的防护方法。防腐蚀涂料通常是将防腐蚀颜料加入到有机树脂中，通过在金属表面形成一层防护膜来阻止腐蚀介质与金属表面接触而达到防腐蚀效果。但，传统的防腐蚀涂料存在一些缺陷。一是传统的溶剂型涂料是以有机溶剂为分散介质而制得的，存在着污染环境、浪费能源以及成本高等问题；二是在涂装后需要较长时间才能表干，实干需要的时间更长，要获得优良的防腐蚀效果还需要高温固化，生产效率低。鉴于紫外光固化涂料可以100%固化成膜、无溶剂挥发、固化速度快（几分钟内甚至十秒钟内固化）等优点，如果将紫外光固化技术应用于防腐蚀涂料领域，可以制备兼具固化速度快、防腐蚀性能优良等多方面特点的涂料。

但是，在紫外光固化涂料中颜料的含量不能太高，否则会阻挡紫外光，影响较深层树脂的固化。但另一方面，要获得良好的防腐蚀效果，又要求防腐蚀颜料要高一些。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种紫外光固化纳米磷酸铝、氧化石墨烯防腐蚀涂料的制备方法。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的紫外光固化纳米磷酸铝、氧化石墨烯防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于：它包括重量比为1~20:100:1~30:1~10的纳米磷酸铝/氧化石墨烯复合颜料、环氧树脂、环氧丙烯酸酯、光引发剂；所述环氧树脂是由重量比为100:20~70:5~70的脂环族环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、双酚A型环氧树脂组成；所述环氧丙烯酸酯取自双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯或环氧化油丙烯酸酯中的任意一种或两种及两种以上的组合；所述光引发剂是由重量比为100:30~100:5~50的阳离子光引发剂、裂解型光引发剂、光敏增感剂组成；制备方法步骤如下：

a、用3倍量的蒸馏水稀释浓磷酸，然后加入氢氧化铝，其中磷酸和氢氧化铝的重量比为2.8~3.1:1；搅拌均匀后升温至70~100℃，持续搅拌直至形成粘稠的透明胶体；在搅拌条件下，向胶体中加入浓度为0.005%~0.1%的氧化石墨烯水溶液进行稀释，稀释20~40倍；室温下滴加浓氨水调整体系pH值至5；缓慢升温至70~85℃，并恒温3~5小时，得到纳米磷酸铝/氧化石墨烯复合颜料的水分散液；

b、将部分环氧树脂加入步骤a所得的水分散液中，搅拌均匀、静置、分层，除去水层；用蒸馏水进行多次洗涤；真空干燥，除去水分，得到富集复合颜料的色浆；

c、将剩余的环氧树脂和环氧丙烯酸酯混合均匀，然后加入步骤b所得的色浆，混合均匀后加入光引发剂，继续搅拌均匀。

本发明的原理及有益效果如下：

本发明在步骤a中通过制备负载纳米磷酸铝的氧化石墨烯复合颜料，可以同时发挥纳米磷酸铝的化学防腐蚀和氧化石墨烯的物理防腐蚀的协同作用，提高颜料的防腐蚀效率，这样在涂料中加入少量防腐蚀颜料就能够达到良好的防腐蚀要求；在步骤b和c中，通过两步法将颜料分散到树脂中，即先配制色浆再将颜料分散到可以阳离子光固化的脂环族环氧树脂体系中，这种涂料在阳离子光固化剂的引发下可以实现深度固化。还加入缩水甘油醚型环氧树脂和双酚A型环氧树脂来调整涂料的粘度、漆膜对金属底材的附着力和防腐蚀性；同时，还加入可以自由基光固化的环氧丙烯酸酯来增强漆膜的表面性能。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述：