[发明专利]一种以石墨烯导电粉为导电剂的水性环氧导静电防腐涂料

说明书

本发明公开了一种以石墨烯导电粉为导电剂的水性环氧导静电防腐涂料，其含有石墨烯导电云母粉、石墨烯导电钛白粉、石墨烯导电滑石粉和石墨烯导电长石粉。本发明的导静电防腐涂料在耐油、耐酸、耐碱、耐盐雾性能测试中表现优异，兼具导电和防腐两大功能。

技术领域

本发明涉及涂料填料(粉料)制造技术领域，尤其涉及一种导电兼防腐的涂料。

背景技术

国内外原油价格波动，全球性的石油危机初现端倪，为应对我国经济发展的巨大需求与石油资源短缺的矛盾，国家石油战略储备办公室正式运作，宣布我国启动石油战略储备工程。和原油战略储备相关的各类重防腐涂料具有广阔的市场前景，而石油储罐内壁专用特种导静电防腐涂料便是其中之一。

导静电防腐涂料是指一般涂覆于钢质石油储罐内壁，具有传导电流并且消除累积静电荷和保护钢质基材不受到原油腐蚀的一类特殊功能性涂料，导静电防腐涂料主要分为本征型和掺合型，已经在石油管道、石油储罐、化工设备、军事等各个领域中得到了广泛的应用。本征型是指以本征型导电聚合物为成膜物质所制成的导电涂料，无需添加导静电材料。然而由于导电高分子的种类较少，合成和施工难度较大，因此本征型导静电防腐涂料的开发和应用尚处于研究和探索阶段。掺合型导静电防腐涂料是将具有导电性的导电物质掺入非导电的成膜树脂中，使涂料既具有导电性，又具有高分子材料的许多优异性能。导电性的物质主要有石墨、炭黑、金属粉末、金属氧化物等。

现在市场上导静电防腐涂料最常见的是锡锑金属氧化物掺合型。锡锑氧化物的性能比较稳定，粉体的颜色浅，且与涂料中成膜物质相容性好。然而锡锑氧化物具有一些缺点，例如耐腐蚀性和高度裂化的形态，这将促使腐蚀性介质进入金属表面引起腐蚀。

石墨烯具有超高的硬度和强度、优良的导热导电性，石墨烯涂料除具有传统涂料的特性外，还具有优异的导电性、超高的强度和韧性。同时，石墨烯是一种单分子层比较薄的二维纳米材料，在金属的表面涂覆一层石墨烯涂层，石墨烯在金属与介质之间形成了物理屏障层，并以其小尺寸效应填充到涂层的孔隙中，阻碍了金属与氧气的接触，有效地阻止小分子腐蚀介质的渗透并增强物理隔离，使金属不受腐蚀。然后石墨烯的添加也有其缺点，石墨烯是一种二维材料，更倾向趋于三维结构，石墨烯本身之间容易团聚，所以石墨烯在涂料中分散性一直是行业的难点和痛点。为了解决这一分散性难题，使所添加的石墨烯能够起到导电均匀、高效防腐的特点，本发明通过将石墨烯和云母粉等粉料经化学键复合的方式制备石墨烯导电粉，并以其进行导静电防腐涂料制备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种以石墨烯导电粉为导电剂的水性环氧导静电防腐涂料，旨在使所得涂料具有优异的防腐导电性能。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

一种以石墨烯导电粉为导电剂的水性环氧导静电防腐涂料，其特点在于：所述水性环氧导静电防腐涂料是由A组分与B组分在使用时按质量比5:1混合而成；

所述A组分是由如下重量份的各原料混合均匀获得：水性环氧树脂亨斯曼3961乳液38-42份，基材润湿剂0.3-0.4份，第一消泡剂0.2-0.4份，防闪锈剂0.6-1.0份，乙二醇丁醚2.5-3.0份，石墨烯导电粉水性浆料58.4-70份；

所述B组分是由如下重量份的各原料混合均匀获得：水性环氧固化剂亨斯曼3986共90-95份，水5-10份；

所述石墨烯导电粉水性浆料是将水37-40份、第二消泡剂0.5-0.7份、分散剂1.6-2.4份、石墨烯导电云母粉5-7份、石墨烯导电钛白粉6-9份、以1250目滑石粉制备的石墨烯导电滑石粉16-20份、以2500目滑石粉制备的石墨烯导电滑石粉0.8-1.6份、石墨烯导电长石粉9.2-12份混合，在水冷条件下以4500转/分钟的转速研磨至细度在60微米以下，从而获得。

进一步地，石墨烯导电粉的制备方法为：