一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬防腐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：環(huán)氧樹脂20-35％，水性氨基樹脂5-15％，聚酰胺10-17％，鋅粉10-20％，成膜劑2-6％，石墨烯25-30％，余量為水。本發(fā)明提供的一種具有高抗腐蝕性的金屬防腐涂料，通過嚴(yán)格控制鋅與石墨烯的用量，對金屬的防銹起到很好的作用，能夠減緩金屬腐蝕，降低成本，同時在金屬表面形成均勻的鈍化層及緩蝕層，使整個涂層同步緩蝕，并賦予了該船舶防腐涂料優(yōu)異的耐水、耐堿和耐人工氣候老化性防腐性能。采用的涂料體系為水系涂料體系，在海水中具有該優(yōu)異的防腐效果，有效擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
【專利說明】一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬防腐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。金屬的銹蝕是最常見的腐蝕 形態(tài)。腐蝕時，在金屬的界面上發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)入氧化（離子）狀 態(tài)。這會顯著降低金屬材料的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀，增加 零件間的磨損，惡化電學(xué)和光學(xué)等物理性能，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等 災(zāi)難性事故。美國1975年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失為700億美元，占當(dāng)年國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn) 總值的4. 2% .據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10?20% . 金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計(jì)算。金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍。如鐵 制品生銹（Fe2O 3 ·χΗ20)，鋁制品表面出現(xiàn)白斑（Al2O3),銅制品表面產(chǎn)生銅綠[Cu 2(OH)2CO3], 銀器表面變黑（Ag2S，Ag 2O)等都屬于金屬腐蝕，其中用量最大的金屬--鐵制品的腐蝕最 為常見。同時，腐蝕還可能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步的障礙。
[0003] 石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜 化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前 是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2. 3%的光；導(dǎo)熱系數(shù) 高達(dá)5300W/m · K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V · s，又比 納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6 Ω · cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的 材料。目前，也有報道稱石墨烯無論是直接在銅或鎳上制備，或轉(zhuǎn)移到其他金屬上，都可提 供防腐蝕保護(hù)。銅涂層培育單層石墨烯，采用化學(xué)氣相沉積法，腐蝕會比裸銅慢七倍，鎳涂 層培育多層石墨烯，腐蝕比裸鎳慢20倍以上。單層石墨烯具有相同的防腐蝕保護(hù)作用，就 像常規(guī)有機(jī)涂料，但后者要厚五倍以上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：提供一種具有高抗腐蝕性的金屬防腐涂料，通過嚴(yán)格控制鋅與 石墨烯的用量，對金屬的防銹起到很好的作用，能夠減緩金屬腐蝕，降低成本，同時在金屬 表面形成均勻的鈍化層及緩蝕層，使整個涂層同步緩蝕，并賦予了該涂料優(yōu)異的耐水、耐堿 和耐人工氣候老化性防腐性能。采用的涂料體系為水系涂料體系，在海水中具有該優(yōu)異的 防腐效果，有效擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：
[0007] 環(huán)氧樹脂20-35%
[0008] 水性氨基樹脂5-15%
[0009]聚酰胺 10-17%
[0010] 鋅粉 10-20%
[0011] 成膜劑 2-6%
[0012] 石墨烯 25-30%
[0013] 余量為水。
[0014] 具體地，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂和/或多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂。
[0015] 具體地，所述鋅粉呈鱗片狀鋅粉，所述鋅粉的平均直徑為1-10 μ m。
[0016] 具體地，所述成膜劑為乙酸錳、硅烷偶聯(lián)劑和硝酸錳中的一種或幾種。
[0017] 具體地，所述石墨烯為石墨烯微片粉末，所述石墨烯微片粉末的厚度為Ι-lOnm，直 徑為 5-10 μ m。
[0018] 具體地，所述石墨烯微片粉末的厚度為2-6nm，直徑為6-8 μ m。
[0019] 一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] 按比例稱取各組分；將環(huán)氧樹脂、水性氨基樹脂和水在混料機(jī)中充分?jǐn)嚢?-5分 鐘，然后將鋅粉、成膜劑和石墨烯加入充分?jǐn)嚢?-10分鐘，最后將聚酰胺加入攪拌3-5分 鐘。
[0021] 具體地,所述混料機(jī)的攪拌速率為1200rpm。

【具體實(shí)施方式】
[0022] -種高抗腐蝕性金屬防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0023] 按比例稱取各組分；將環(huán)氧樹脂、水性氨基樹脂和水在攪拌速率為1200rpm的混 料機(jī)中充分?jǐn)嚢?-5分鐘，然后將鋅粉、成膜劑和石墨烯加入充分?jǐn)嚢?-10分鐘，最后將聚 酰胺加入攪拌3-5分鐘。
[0024]

【權(quán)利要求】
1. 一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成： 環(huán)氧樹脂20-35% 水性氨基樹脂5-15% 聚酰胺10-17% 鋅粉10-20% 成膜劑2-6% 石墨烯25-30% 余量為水。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂為 雙酚A型環(huán)氧樹脂和/或多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，其特征在于：所述鋅粉呈鱗片 狀鋅粉，所述鋅粉的平均直徑為1-10 um。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，其特征在于：所述成膜劑為乙 酸錳、硅烷偶聯(lián)劑和硝酸錳中的一種或幾種。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，其特征在于：所述石墨烯為石 墨烯微片粉末，所述石墨烯微片粉末的厚度為l-l〇nm，直徑為5-10iim。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料，其特征在于：所述石墨烯微片 粉末的厚度為2-6nm，直徑為6-8 y m。
7. -種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高抗腐蝕性金屬防腐涂料的制備方法，包括以下 步驟： 按比例稱取各組分；將環(huán)氧樹脂、水性氨基樹脂和水在混料機(jī)中充分?jǐn)嚢?-5分鐘，然 后將鋅粉、成膜劑和石墨烯加入充分?jǐn)嚢?-10分鐘，最后將聚酰胺加入攪拌3-5分鐘。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種高抗腐蝕性金屬防腐涂料的制備方法，其特征在于：所述 混料機(jī)的攪拌速率為1200rpm。
【文檔編號】C09D163/02GK104371500SQ201410682194
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】徐凱 申請人:張家港保稅區(qū)冠祥貿(mào)易有限公司