CN105153874A - 一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲60-70％，组分乙30-40％；组分甲按重量份包括：水性环氧乳液38-42份，苯丙乳液12-15份，改性石墨烯增强硅镁胶7-10份，凹凸棒土9-11份，云母粉6-8份，硅烷偶联剂A-1721.8-2.2份，消泡剂1.3-1.6份，乳化剂0.8-1.3份，增韧剂1.2-1.5份，平流剂0.8-1.2份，平流助剂0.2-0.4份，防霉剂0.5-0.8份，缓蚀剂0.6-0.9份，导静电助剂0.3-0.7份，混合颜料2.5-2.8份；组分乙按重量份包括：聚醚胺0.8-1.2份，丙二醇丁醚3-5份，去离子水6-9份。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料。
背景技术
水性导静电环氧防腐涂料与溶剂型涂料相比，具有显著的生态环保优势和价格优势，尤其在节能减排方面，它无毒、无刺激性味道、无污染、不挥发有害物质；不燃不爆，施工安全便捷，施工人员洗手和清洗施工工具无需使用溶剂型稀释剂，水性导静电环氧防腐涂料进一步提升了水性涂料的耐抗性能、施工性能。而随着全人类节能减排、保护家园的意识逐渐增强，水性导静电环氧防腐涂料在重防腐涂料技术领域越来越受到重视。因此，解决水性导静电环氧防腐涂料一些性能上的劣势(如附着力、耐磨性能较差)，能够为其进一步推广打下更加坚实的基础。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，具有高附着力和优异的耐磨性能，且导静电性能、防腐性能好，是一种性能良好的水性导静电防腐涂料。
本发明提出的一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲60-70％，组分乙30-40％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液38-42份，苯丙乳液12-15份，改性石墨烯增强硅镁胶7-10份，凹凸棒土9-11份，云母粉6-8份，硅烷偶联剂A-1721.8-2.2份，消泡剂1.3-1.6份，乳化剂0.8-1.3份，增韧剂1.2-1.5份，平流剂0.8-1.2份，平流助剂0.2-0.4份，防霉剂0.5-0.8份，缓蚀剂0.6-0.9份，导静电助剂0.3-0.7份，混合颜料2.5-2.8份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.8-1.2份，丙二醇丁醚3-5份，去离子水6-9份。
优选地，组分甲中，水性环氧乳液、苯丙乳液、改性石墨烯增强硅镁胶、凹凸棒土、云母粉的重量比为39-41：13-14：8-9：9.5-10：6.5-7。
优选地，其原料按重量百分比包括：组分甲63-68％，组分乙32-37％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液39-41份，苯丙乳液13-14份，改性石墨烯增强硅镁胶8-9份，凹凸棒土9.5-10份，云母粉6.5-7份，硅烷偶联剂A-1721.9-2.1份，消泡剂1.4-1.5份，乳化剂0.9-1.2份，增韧剂1.3-1.4份，平流剂0.9-1.1份，平流助剂0.3-0.4份，防霉剂0.6-0.7份，缓蚀剂0.7-0.8份，导静电助剂0.4-0.5份，混合颜料2.6-2.7份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.9-1份，丙二醇丁醚3.5-4份，去离子水7-8份。
优选地，组分甲的水性环氧乳液中，环氧树脂的环氧值为0.15-0.2。
优选地，组分甲中，防锈混合颜料是由氧化锌、复合铁钛粉按重量比3-5:1-2混合制成的。
优选地，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：将石墨、硝酸钾投入硫酸溶液中，搅拌后加入高锰酸钾，静置得到溶液A；将溶液A和过氧化氢溶液加入去离子水中静置，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将氧化石墨烯、碳纳米管放入石英管后，升温，保温后，降温得到改性石墨烯；将水玻璃加入氯化镁溶液后，升温，静置得到溶液B；向溶液B中投入改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
优选地，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：将石墨、硝酸钾投入质量分数为25-30wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入高锰酸钾，静置8-10h得到溶液A；将溶液A和质量分数为35-38wt％的过氧化氢溶液加入去离子水中，静置2-3h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将氧化石墨烯、碳纳米管放入石英管后，升温至1150-1180℃，保温3-5min后，降温得到改性石墨烯；将水玻璃加入30-33份质量分数为7-10wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为70-80℃的恒温设备中静置10-12h得到溶液B；向溶液B中投入改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
优选地，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将5-8份石墨、5-8份硝酸钾投入15-18份质量分数为25-30wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入7-9份高锰酸钾，静置8-10h得到溶液A；将溶液A和12-15份质量分数为35-38wt％的过氧化氢溶液加入55-60份去离子水中，静置2-3h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将15-18份氧化石墨烯、2-3份碳纳米管放入石英管后，升温至1150-1180℃，保温3-5min后，降温得到改性石墨烯；将12-15份水玻璃加入30-33份质量分数为7-10wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为70-80℃的恒温设备中静置10-12h得到溶液B；向溶液B中投入5-8份改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
优选地，改性石墨烯增强硅镁胶的制备过程中，干燥的温度为95-98℃，干燥的时间为7-8h。
本发明在制备过程中采用特定环氧值的水性环氧乳液、苯丙乳液配合作为成膜物质，大大提高了本发明的附着力、耐磨性能和防腐性能；辅助添加的改性石墨烯增强硅镁胶能够与本发明其他物料极好地相容，同时进一步增强了本发明的耐磨性能、强度、抗冲击性能和防腐导静电性能，其制备过程中，将石墨置于特定浓度硝酸钾和硫酸溶液中，能够将石墨片层逐步剥离，接着添加的高锰酸钾作为催化剂能够加剧这一过程，从而形成均匀、光滑的石墨烯片层；接着添加的特定浓度过氧化氢溶液氧化能力极强，能够将大量羟基扦插入石墨烯之中；而接下来的洗涤中，水分子会逐渐插入石墨烯片层中，从而得到均匀分散的氧化石墨烯水溶液，接着喷雾干燥得到的氧化石墨烯与碳纳米管放入石英管并加热时，氧化石墨烯粉体的体积迅速膨胀扩容，能够更好地与其他物料相容；而碳纳米管经高温处理后，部分不稳定碳键断裂扦插入石墨烯中；将水玻璃和特定浓度的氯化镁溶液按特定比例混合制备的硅镁胶具有极佳的吸附能力，经添加改性石墨烯后，进一步提高了抗冲击和耐磨性能，同时，由于改性石墨烯中扦插了由碳纳米管经高温处理形成的碳键，使改性石墨烯增强硅镁胶具有极佳的柔韧性和延展性，便于粉碎和过筛形成改性石墨烯增强硅镁胶成品；而凹凸棒土、云母粉的添加提高了本发明的容积，降低了成本，同时能在硅烷偶联剂A-172的作用下，均匀地分布在成膜物质中，进一步提高本发明的耐磨性能；导静电助剂的添加，使本发明的成膜物质具有优良的导静电性能；特定比例氧化锌、复合铁钛粉作为防锈混合颜料添加，不仅增强了本发明的防腐防锈性，还能使本发明的颜色纯正，便于施用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲60％，组分乙40％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液42份，苯丙乳液12份，改性石墨烯增强硅镁胶10份，凹凸棒土9份，云母粉8份，硅烷偶联剂A-1721.8份，消泡剂1.6份，乳化剂0.8份，增韧剂1.5份，平流剂0.8份，平流助剂0.4份，防霉剂0.5份，缓蚀剂0.9份，导静电助剂0.3份，混合颜料2.8份；其中，水性环氧乳液中，环氧树脂的环氧值为0.15；防锈混合颜料是由氧化锌、复合铁钛粉按重量比5:1混合制成的；
组分乙按重量份包括：聚醚胺1.2份，丙二醇丁醚3份，去离子水9份；
改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将5份石墨、8份硝酸钾投入15份质量分数为30wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入7份高锰酸钾，静置10h得到溶液A；将溶液A和12份质量分数为38wt％的过氧化氢溶液加入55份去离子水中，静置3h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将15份氧化石墨烯、3份碳纳米管放入石英管后，升温至1150℃，保温5min后，降温得到改性石墨烯；将12份水玻璃加入33份质量分数为7wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为80℃的恒温设备中静置10h得到溶液B；向溶液B中投入8份改性石墨烯，搅拌均匀后，95℃干燥8h，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
实施例2
本发明提出的一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲70％，组分乙30％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液38份，苯丙乳液15份，改性石墨烯增强硅镁胶7份，凹凸棒土11份，云母粉6份，硅烷偶联剂A-1722.2份，消泡剂1.3份，乳化剂1.3份，增韧剂1.2份，平流剂1.2份，平流助剂0.2份，防霉剂0.8份，缓蚀剂0.6份，导静电助剂0.7份，混合颜料2.5份；其中，水性环氧乳液中，环氧树脂的环氧值为0.2；防锈混合颜料是由氧化锌、复合铁钛粉按重量比3:2混合制成的；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.8份，丙二醇丁醚5份，去离子水6份；
改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将8份石墨、5份硝酸钾投入18份质量分数为25wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入9份高锰酸钾，静置8h得到溶液A；将溶液A和15份质量分数为35wt％的过氧化氢溶液加入60份去离子水中，静置2h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将18份氧化石墨烯、2份碳纳米管放入石英管后，升温至1180℃，保温3min后，降温得到改性石墨烯；将15份水玻璃加入30份质量分数为10wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为70℃的恒温设备中静置12h得到溶液B；向溶液B中投入5份改性石墨烯，搅拌均匀后，98℃干燥7h，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
实施例3
本发明提出的一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲63％，组分乙37％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液41份，苯丙乳液13份，改性石墨烯增强硅镁胶9份，凹凸棒土9.5份，云母粉7份，硅烷偶联剂A-1721.9份，消泡剂1.5份，乳化剂0.9份，增韧剂1.4份，平流剂0.9份，平流助剂0.4份，防霉剂0.6份，缓蚀剂0.8份，导静电助剂0.4份，混合颜料2.7份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.9份，丙二醇丁醚4份，去离子水7份；
改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将6份石墨、7份硝酸钾投入16份质量分数为28wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入7.8份高锰酸钾，静置9.5h得到溶液A；将溶液A和13份质量分数为37wt％的过氧化氢溶液加入56份去离子水中，静置2.6h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将16份氧化石墨烯、2.8份碳纳米管放入石英管后，升温至1160℃，保温4.5min后，降温得到改性石墨烯；将13份水玻璃加入32份质量分数为8wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为76℃的恒温设备中静置10.8h得到溶液B；向溶液B中投入7份改性石墨烯，搅拌均匀后，96℃干燥7.7h，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
实施例4
本发明提出的一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其原料按重量百分比包括：组分甲68％，组分乙32％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液39份，苯丙乳液14份，改性石墨烯增强硅镁胶8份，凹凸棒土10份，云母粉6.5份，硅烷偶联剂A-1722.1份，消泡剂1.4份，乳化剂1.2份，增韧剂1.3份，平流剂1.1份，平流助剂0.3份，防霉剂0.7份，缓蚀剂0.7份，导静电助剂0.5份，混合颜料2.6份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺1份，丙二醇丁醚3.5份，去离子水8份；
改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将7份石墨、6份硝酸钾投入17份质量分数为26wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入8.6份高锰酸钾，静置8.5h得到溶液A；将溶液A和14份质量分数为36wt％的过氧化氢溶液加入58份去离子水中，静置2.2h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将17份氧化石墨烯、2.4份碳纳米管放入石英管后，升温至1170℃，保温3.5min后，降温得到改性石墨烯；将14份水玻璃加入31份质量分数为9wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为74℃的恒温设备中静置11.2h得到溶液B；向溶液B中投入6份改性石墨烯，搅拌均匀后，97℃干燥7.3h，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，其原料按重量百分比包括：组分甲60-70％，组分乙30-40％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液38-42份，苯丙乳液12-15份，改性石墨烯增强硅镁胶7-10份，凹凸棒土9-11份，云母粉6-8份，硅烷偶联剂A-1721.8-2.2份，消泡剂1.3-1.6份，乳化剂0.8-1.3份，增韧剂1.2-1.5份，平流剂0.8-1.2份，平流助剂0.2-0.4份，防霉剂0.5-0.8份，缓蚀剂0.6-0.9份，导静电助剂0.3-0.7份，混合颜料2.5-2.8份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.8-1.2份，丙二醇丁醚3-5份，去离子水6-9份。
2.根据权利要求1所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，组分甲中，水性环氧乳液、苯丙乳液、改性石墨烯增强硅镁胶、凹凸棒土、云母粉的重量比为39-41：13-14：8-9：9.5-10：6.5-7。
3.根据权利要求1或2所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，其原料按重量百分比包括：组分甲63-68％，组分乙32-37％；
组分甲按重量份包括：水性环氧乳液39-41份，苯丙乳液13-14份，改性石墨烯增强硅镁胶8-9份，凹凸棒土9.5-10份，云母粉6.5-7份，硅烷偶联剂A-1721.9-2.1份，消泡剂1.4-1.5份，乳化剂0.9-1.2份，增韧剂1.3-1.4份，平流剂0.9-1.1份，平流助剂0.3-0.4份，防霉剂0.6-0.7份，缓蚀剂0.7-0.8份，导静电助剂0.4-0.5份，混合颜料2.6-2.7份；
组分乙按重量份包括：聚醚胺0.9-1份，丙二醇丁醚3.5-4份，去离子水7-8份。
4.根据权利要求1-3任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，组分甲的水性环氧乳液中，环氧树脂的环氧值为0.15-0.2。
5.根据权利要求1-4任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，组分甲中，防锈混合颜料是由氧化锌、复合铁钛粉按重量比3-5:1-2混合制成的。
6.根据权利要求1-5任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：将石墨、硝酸钾投入硫酸溶液中，搅拌后加入高锰酸钾，静置得到溶液A；将溶液A和过氧化氢溶液加入去离子水中静置，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将氧化石墨烯、碳纳米管放入石英管后，升温，保温后，降温得到改性石墨烯；将水玻璃加入氯化镁溶液后，升温，静置得到溶液B；向溶液B中投入改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
7.根据权利要求1-6任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：将石墨、硝酸钾投入质量分数为25-30wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入高锰酸钾，静置8-10h得到溶液A；将溶液A和质量分数为35-38wt％的过氧化氢溶液加入去离子水中，静置2-3h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将氧化石墨烯、碳纳米管放入石英管后，升温至1150-1180℃，保温3-5min后，降温得到改性石墨烯；将水玻璃加入30-33份质量分数为7-10wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为70-80℃的恒温设备中静置10-12h得到溶液B；向溶液B中投入改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
8.根据权利要求1-7任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，改性石墨烯增强硅镁胶按如下工艺制备：按重量份将5-8份石墨、5-8份硝酸钾投入15-18份质量分数为25-30wt％的硫酸溶液中，搅拌后加入7-9份高锰酸钾，静置8-10h得到溶液A；将溶液A和12-15份质量分数为35-38wt％的过氧化氢溶液加入55-60份去离子水中，静置2-3h后，洗涤，喷雾干燥得到氧化石墨烯；将15-18份氧化石墨烯、2-3份碳纳米管放入石英管后，升温至1150-1180℃，保温3-5min后，降温得到改性石墨烯；将12-15份水玻璃加入30-33份质量分数为7-10wt％的氯化镁溶液后，接着放入温度为70-80℃的恒温设备中静置10-12h得到溶液B；向溶液B中投入5-8份改性石墨烯，搅拌均匀后，干燥，冷却，粉碎，过筛得到改性石墨烯增强硅镁胶。
9.根据权利要求1-8任一项所述高附着力耐磨水性导静电防腐涂料，其特征在于，改性石墨烯增强硅镁胶的制备过程中，干燥的温度为95-98℃，干燥的时间为7-8h。
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