[发明专利]一种水性环氧富锌防腐涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种水性环氧富锌防腐涂料及其制备方法与应用。所述水性环氧富锌防腐涂料包括按照质量百分比计算的如下组分：30wt％以下的边缘氧化及硼掺杂石墨烯分散液、10～25wt％水性环氧树脂、50～70wt％锌粉及0～5wt％功能助剂。所述制备方法包括：将边缘氧化及硼掺杂石墨烯分散液和功能助剂均匀混合、研磨，得到水性浆料；使其与水性环氧树脂、锌粉均匀混合，得到水性环氧富锌防腐涂料。本发明采用边缘氧化及硼掺杂的石墨烯单独或与其它功能助剂组合的方式作为水性环氧富锌防腐涂料的防腐功能材料，可以大幅提高浆料成膜后涂层的防腐能力，附着力和耐水性能，降低锌含量，降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯基水性环氧富锌防腐涂料及其制备方法，尤其涉及一种基于边缘氧化及硼掺杂石墨烯的水性环氧富锌防腐涂料、其制备方法及应用，属于防腐功能材料技术领域。

背景技术

金属腐蚀每年在电力、机械、船舶等工业领域造成了十分惊人的安全和经济损失。防腐处理，尤其是使用防腐涂料是最为经济和有效的方法。传统的防腐涂料主要是油性环氧富锌防腐涂料，含有对环境有害的防腐蚀料，使用过程中挥发大量有机溶剂，施工过程中产生大量锌雾，对环境和人员的污染危害十分严重。为了降低有害物质的用量和满足环保要求，并达到长效防腐的目标，以及降低漆膜厚度，减少涂料用量，节约能源和降低施工成本等要求，开发出环境友好、低锌低膜厚的防腐涂料成为重大需求。

石墨烯作为新型的二维纳米材料，具有比表面积大、导电性能高、阻隔性能好和结构性能稳定等优点，在常规防腐涂料基础上添加石墨烯能够显著降低锌粉用量，提高富锌涂料的阴极保护和屏蔽阻隔效应，并且具有附着力强、耐水性好、硬度高等特点。然而石墨烯是一种疏松的纳米材料，表面能大，在环氧树脂基体中极易发生团聚，加入各种助分散剂也不能很好的解决此问题；而氧化石墨烯虽然能在环氧树脂基体中有很好的分散性能，但是氧化作用破坏了石墨烯面内结构完整性，并且大大降低材料的导电性能，这限制了石墨烯在涂料中的应用问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于边缘氧化及硼掺杂石墨烯的水性环氧富锌防腐涂料及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足应用需求。

本发明的另一主要目的在于提供该水性环氧富锌防腐涂料的应用，边缘氧化及硼掺杂石墨烯的水性环氧富锌防腐涂料可采用刷涂、浸涂、喷涂、滚涂等方式涂在各种需要防腐的基材上。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种水性环氧富锌防腐涂料，其包括按照质量百分比计算的如下组分：30wt％以下的边缘氧化及硼掺杂石墨烯分散液、10～25wt％水性环氧树脂、50～70wt％锌粉及0～5wt％功能助剂。

进一步地，所述边缘氧化及硼掺杂石墨烯分散液包含：1～10wt％边缘氧化及硼掺杂石墨烯、0.1～1wt％分散剂及余量的分散溶剂。

本发明实施例还提供了前述水性环氧富锌防腐涂料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将边缘氧化及硼掺杂石墨烯分散液和功能助剂均匀混合、研磨，得到水性浆料；

(2)将步骤(1)所获水性浆料与水性环氧树脂、锌粉均匀混合，得到边缘氧化及硼掺杂石墨烯环氧富锌涂料半成品；

(3)将步骤(2)所获边缘氧化及硼掺杂石墨烯环氧富锌涂料半成品与助剂混合均匀，获得所述水性环氧富锌防腐涂料。

本发明实施例还提供了前述的水性环氧富锌防腐涂料在防腐领域中的应用。

进一步地，本发明实施例还提供了一种水性石墨烯防腐涂层，它由前述的水性环氧富锌防腐涂料形成。

与现有技术相比，本发明的优点包括：