延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料及制備方法，為解決不兼具耐腐蝕性耐候性問題，是氧化石墨烯先經(jīng)改性劑改性成氧化石墨烯，后加入表面活性劑和水性環(huán)氧樹脂溶劑混合液中經(jīng)納米氧化鋁修飾成氧化石墨烯懸濁液，再與水性環(huán)氧樹脂配制而成；氧化石墨烯與改性劑為等質(zhì)量，水性環(huán)氧樹脂溶劑和表面活性劑為適用量，其它原料的質(zhì)量份為：水性環(huán)氧樹脂100、固化劑50

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料及制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及一種石墨烯底面合一涂料，特別是涉及一種延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料及制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]工程機械行業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，近年來隨著國家對基建的持續(xù)投入，工程機械產(chǎn)業(yè)也隨之突飛猛進。涂裝作業(yè)作為工程機械生產(chǎn)中的重要一環(huán)，目前一般采用防腐底漆加聚氨酯面漆兩道涂層體系來配套 ,這樣的配套方式存在施工流水線長、占用廠房面積大、工序施工人員多等缺點,另外隨著國家對環(huán)境的重視以及各類環(huán)保法規(guī)的出臺，傳統(tǒng)的溶劑型涂料因為在施工過程中排放大量的揮發(fā)性有機化合物,簡稱為VOC(Volatile Organic Compounds)越來越難以滿足要求。目前工程機械表面涂裝使用的傳統(tǒng)溶劑型涂料一般固含量小于60％，施工時需要加入重量比為20
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40％有機溶劑調(diào)配的稀釋劑來輔助施工，導致施工時產(chǎn)生的VOC＞600g/ L，因此，需要提供一種無需進行設(shè)備改進，只需要噴涂一次，在滿足耐候性、外觀要求的同時，又能保證較低、符合要求VOC的涂料。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的底面合一涂料雖然已經(jīng)有很多，但是，卻缺少能夠延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料。
[0004]現(xiàn)有一種防海水腐蝕的表面防護涂料，包括以下按照重量份的原料：環(huán)氧樹 脂70
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80份、納米高嶺土5
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12份、納米氧化鋁6
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18份、改性氧化石墨烯18
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22份、乳化劑4
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9 份、增稠劑2
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4份、去離子水28
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42份。所述改性氧化石墨烯采用以下方法制備而成：1)將氧化石墨烯分散于醇溶劑中，攪拌分散均勻，加入催化劑，得分散液；2)通過氣體置換將反應(yīng)器內(nèi)空氣替換為二氧化碳，在壓力2
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5MPa、溫度60
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100℃下攪 拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將氣體緩慢排除后，過濾除去催化劑及溶劑后，離心水洗，得改性氧化石墨烯。所述醇溶劑為甲 醇、乙醇或異丙醇。制備步驟如下1)按重量份稱取各原料；2)將納米高嶺土、納米氧化鋁和改性氧化石墨烯，加入水浴池，并同步加入蒸餾水，加 熱至40
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75℃，保溫60min，同步進行超聲攪拌，隨后真空干燥，得塊狀混合物A，最后將塊狀 混合物A研磨，得混合物A粉體；3)按重量份稱取改性環(huán)氧樹脂，加入反應(yīng)釜，并同步加入混合物A粉體和乳化劑，攪拌 加熱反應(yīng)45
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70min，溫度控制在40
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55℃，隨后加入去離子水，保溫在55
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70℃，乳化60
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120min，得乳化改性涂料；4)待乳化完成，升溫至55
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75℃，并攪拌60
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120min，攪拌的同時，同步加入增稠劑和固 化劑，超聲分散，攪拌完成后得到所述的防海水腐蝕的表面防護涂料。其通過在涂料中添加環(huán)氧樹脂、納米 高嶺土、納米氧化鋁和改性氧化石墨烯，極大提高了涂料的防腐性能，能夠?qū)Υ斑M行有效 保護，而且制作方法簡單、原料易購、成本低、易制作，具有廣闊的引用前景。但是，在耐候性方面明顯不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)
濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料及制備方法為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特別之處在于氧化石墨烯先經(jīng)改性劑改性成氧化石墨烯，后加入表面活性劑和水性環(huán)氧樹脂溶劑混合液中經(jīng)納米氧化鋁修飾成氧化石墨烯懸濁液，再與水性環(huán)氧樹脂配制而成；氧化石墨烯與改性劑為等質(zhì)量，水性環(huán)氧樹脂溶劑和表面活性劑為適用量，其它原料的質(zhì)量份為：水性環(huán)氧樹脂100、固化劑50
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80、改性氧化石墨烯0.1
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0.5和納米氧化鋁0.2
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1。具有耐腐蝕性，耐候性好，能延長惡劣工況使用壽命，經(jīng)濟實用的優(yōu)點。
[0006]作為優(yōu)化，水性環(huán)氧樹脂溶劑為去離子水；表面活性劑為硬脂酸鈉，納米氧化鋁粒徑為20
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40 nm，固化劑為帶有兩個以上氨基的胺類化合物，且為芳香族結(jié)構(gòu)或脂肪族結(jié)構(gòu)；改性劑選自三聚氰胺、尿素、氨基脲。固化劑為聚酰胺。
[0007]作為優(yōu)化，水性環(huán)氧樹脂溶劑質(zhì)量份為20
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50，表面活性劑質(zhì)量份為0.5
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2。
[0008]作為優(yōu)化，氧化石墨烯改性是使用改性劑對氧化石墨烯進行氨基接枝改性處理：按配比取氧化石墨烯和改性劑分別溶于水中，完全溶解后，改性劑溶液加水稀釋使改性劑水溶液與氧化石墨烯水溶液按數(shù)倍溶液質(zhì)量比混合，并在78
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82 ℃恒溫水浴環(huán)境中反應(yīng)0.9
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1.1h；58
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62℃恒溫干燥處理，烘干水分，制得改性氧化石墨烯。
[0009]作為優(yōu)化，氧化石墨烯經(jīng)改性后先修飾處理成氧化石墨烯懸濁液，再配制底面合一涂料；其中，氧化石墨烯經(jīng)改性后的修飾處理是：將表面活性劑加入水性環(huán)氧樹脂溶劑中，超聲處理后加入納米氧化鋁和改性氧化石墨烯，電磁攪拌并超聲處理后獲得經(jīng)改性修飾處理后的氧化石墨烯懸濁液。
[0010]作為優(yōu)化，氧化石墨烯懸濁液配制底面合一涂料是：將水性環(huán)氧樹脂加入氧化石墨烯懸濁液中，超聲處理至水性環(huán)氧樹脂樹脂完全溶解制得主組份；取規(guī)定量的固化劑供使用時混合備用；使用時，加入固化劑，攪拌熟化；根據(jù)需要用主組份溶劑調(diào)整粘稠度，進行噴涂；主組份溶劑由正丁醇和二甲苯按1:1
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2的質(zhì)量比配制而成。
[0011]本專利技術(shù)所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料的制備方法是氧化石墨烯經(jīng)改性修飾后配制：其中，氧化石墨烯改性是使用改性劑對氧化石墨烯進行氨基接枝改性處理：按配比取氧化石墨烯和改性劑分別溶于水中，完全溶解后，改性劑溶液加水稀釋使改性劑水溶液與氧化石墨烯水溶液按4
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6:1溶液質(zhì)量比混合，并在78
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82 ℃恒溫水浴環(huán)境中反應(yīng)0.9
?
1.1h；58
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62℃恒溫干燥處理，烘干水分，制得改性氧化石墨烯。
[0012]作為優(yōu)化，氧化石墨烯經(jīng)改性后先修飾處理成氧化石墨烯懸濁液，再配制底面合一涂料；其中，氧化石墨烯經(jīng)改性后的修飾處理是：將表面活性劑加入去離子水中，超聲處理0.4
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0.6h后加入納米氧化鋁和改性氧化石墨烯，電磁攪拌并超聲處理0.9
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1.1h至完全分散均勻后，獲得經(jīng)改性修飾處理后的氧化石墨烯懸濁液。
[0013]作為優(yōu)化，配制底面合一涂料是：將水性環(huán)氧樹脂加入氧化石墨烯懸濁液中，超聲處理28
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32min至水性環(huán)氧樹脂完全溶解制得主組份密封包裝備用；取規(guī)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于氧化石墨烯先經(jīng)改性劑改性成氧化石墨烯，后加入表面活性劑和水性環(huán)氧樹脂溶劑混合液中經(jīng)納米氧化鋁修飾成氧化石墨烯懸濁液，再與水性環(huán)氧樹脂配制而成；氧化石墨烯與改性劑為等質(zhì)量，水性環(huán)氧樹脂溶劑和表面活性劑為適用量，其它原料的質(zhì)量份為：水性環(huán)氧樹脂100、固化劑50
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80、改性氧化石墨烯0.1
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0.5和納米氧化鋁0.2
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1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于水性環(huán)氧樹脂溶劑為去離子水；表面活性劑為硬脂酸鈉，納米氧化鋁粒徑為20
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40 nm，固化劑為帶有兩個以上氨基的胺類化合物，且為芳香族結(jié)構(gòu)或脂肪族結(jié)構(gòu)；改性劑選自三聚氰胺、尿素、氨基脲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于水性環(huán)氧樹脂溶劑質(zhì)量份為20
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50，表面活性劑質(zhì)量份為0.5
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2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于氧化石墨烯改性是使用改性劑對氧化石墨烯進行氨基接枝改性處理：按配比取氧化石墨烯和改性劑分別溶于水中，完全溶解后，改性劑溶液加水稀釋使改性劑水溶液與氧化石墨烯水溶液按數(shù)倍溶液質(zhì)量比混合，并在78
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82 ℃恒溫水浴環(huán)境中反應(yīng)0.9
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1.1h；58
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62℃恒溫干燥處理，烘干水分，制得改性氧化石墨烯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于氧化石墨烯經(jīng)改性后先修飾處理成氧化石墨烯懸濁液，再配制底面合一涂料；其中，氧化石墨烯經(jīng)改性后的修飾處理是：將表面活性劑加入水性環(huán)氧樹脂溶劑中，超聲處理后加入納米氧化鋁和改性氧化石墨烯，電磁攪拌并超聲處理后獲得經(jīng)改性修飾處理后的氧化石墨烯懸濁液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述延長惡劣工況使用壽命的經(jīng)濟實用水性環(huán)氧石墨烯底面合一涂料，其特征在于氧化石墨烯懸濁液配制底面合一涂料是：將水性環(huán)氧樹脂加入氧化石...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楠頂，劉瓊，徐宇，王彪，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古電力集團有限責任公司內(nèi)蒙古電力科學研究院分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：