本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆及其制備方法。
背景技術(shù):
國內(nèi)現(xiàn)有復(fù)合防腐涂層體系分為底漆、中間漆、面漆或底漆和面漆。其中底漆的主要作用是在底材上打好基礎(chǔ),對底材有良好附著力,保護底材,具有防腐、防銹性能。在我國鐵路貨車涂裝體系中,對于鐵路機車車輛的防腐,目前主要采用溶劑型防腐底漆,溶劑型防腐底漆中含有大量的有機揮發(fā)物,對大氣會造成污染,不符合當前環(huán)境保護的要求。同時,大量的有機揮發(fā)物也對生產(chǎn)和施工人員的身體健康造成相當大的危害。涂料的水性化是目前降低VOC排放量的有效方法,也是未來發(fā)展的趨勢。水性底漆以水作為溶劑,無毒,無溶劑氣味,比溶劑性底漆更環(huán)保,由水性樹脂、水、顏料及助劑制備而成,其中研究的關(guān)鍵是水性樹脂,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前主要的水性樹脂體系有水性醇酸、水性丙烯酸、水性環(huán)氧、水性聚氨酯樹脂、水性無機硅酸鹽、水性氟樹脂以及它們的改性樹脂。同時,隨著我國鐵路的發(fā)展,鐵路車輛的設(shè)計將逐步實行“一次重造”的設(shè)計理念,即車體大修時限從8年延長到16年,這便對車輛涂裝的防腐提出了更高要求。對于底漆防腐能力的大小,目前主要通過涂層的耐鹽霧時間的長短進行判定。在現(xiàn)有涂裝體系中,對于鐵路貨車車體防腐,主要采用鐵棕醇酸厚漿底漆和環(huán)氧云鐵防銹漆,二者的耐鹽霧性僅為500h。難以滿足較高的防腐要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆及其制備方法,所得底漆具有良好的干燥性能、附著力、耐鹽霧性能和耐化學(xué)性能。一種摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆,由A組分和B組分按重量比15~35:1組成,A組分包括有以重量份計的如下組分:環(huán)氧固化劑15~20份、鈦白粉8~10份、水性鋁銀漿1~2份、鋅粉25~40份、石墨烯2~5份、納米硫酸鋇5~10份、磷酸鋅5~10份、鐵鈦粉5~10份、分散劑0.3~0.5份、消泡劑0.1~0.2份、抑泡劑0.1~0.2份、助溶劑8.5~10份、潤濕劑0.1~0.3份、中和劑0.5~0.8份、水合硅酸鎂0.3~0.5份、有機膨潤土0.3~0.5份、防閃銹劑0.5~1份、氯化聚丙烯5~8份、去離子水100~200份;B組分為水性環(huán)氧樹脂乳液。作為上述發(fā)明的進一步改進,所述助溶劑為乙二醇單丁醚。作為上述發(fā)明的進一步改進,A組分中還包括聚酰胺蠟0.5~1份。作為上述發(fā)明的進一步改進,A組分中還包括羥基硅油1~6份。上述摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐漆的制備方法,A組分通過以下步驟制得:步驟1,將水合硅酸鎂、有機膨潤土加至去離子水中,攪拌,靜置,得混合物;步驟2,將環(huán)氧固化劑、中和劑、助溶劑、分散劑、抑泡劑、消泡劑、防閃銹劑混合,400~600rpm攪拌5~10min;步驟3,在400~600rpm攪拌的條件下加入鈦白粉、磷酸鋅和步驟1所得混合物,600~800rpm攪拌15~20min,研磨至細度為50μm;步驟4,在400~600rpm攪拌的條件下加入納米硫酸鋇、石墨烯和鐵鈦粉,600~800rpm攪拌15~20min;步驟5,加入水性鋁銀漿和助溶劑的混合物、潤濕劑,600~800rpm攪拌5~10min;步驟6,在400~600rpm攪拌條件下加入氯化丙烯,600~800rpm攪拌5~10min;步驟7,加入鋅粉,400~600rpm攪拌10~15min,即得;將A組分與B組分混合,即得。作為上述發(fā)明的進一步改進,A組分的制備步驟2中,還需要加入聚酰胺蠟。作為上述發(fā)明的進一步改進,A組分的制備步驟5中,還需要加入羥基硅油。本發(fā)明的摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆具有良好的干燥性能、附著力、耐鹽霧性能和耐化學(xué)性能,可應(yīng)用于石油管道、石油儲罐、石油設(shè)備、石油機械、石油工廠等鋼結(jié)構(gòu)的防腐。具體實施方式以下實施例采用的原料為:水性環(huán)氧樹脂乳液(6520,美國邁圖)鈦白粉(257,攀鋼鈦白)水性鋁銀漿(XH330,深圳新航旺)磷酸鋅(PZ04,環(huán)琦化學(xué))納米硫酸鋇(BS80,北京金斑馬)石墨烯(氧化石墨烯,蘇州恒球)鋅粉(600目高純度鋅粉,揚州雙盛)鐵鈦粉(X-500,江蘇萬達)分散劑(755W,迪高)消泡劑(2550,巴斯夫)抑泡劑(BL-100,蘇州百斯盾)潤濕劑(67,海銘斯化學(xué))水合硅酸鎂(AD,海逸化學(xué))有機膨潤土(LT,海銘斯)助溶劑(乙二醇單丁醚,中石化)環(huán)氧固化劑(8538,美國邁圖)氯化聚丙烯(824,上海西博化工)中和劑(DMAE,海銘斯化學(xué))防閃銹劑(ZT-709,海川化工)實施例1一種摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆,由A組分和B組分按重量比25:1組成,A組分包括有以重量份計的如下組分:環(huán)氧固化劑15份、鈦白粉8份、水性鋁銀漿2份、鋅粉40份、石墨烯2份、納米硫酸鋇10份、磷酸鋅7份、鐵鈦粉5份、分散劑0.5份、消泡劑0.2份、抑泡劑0.1份、助溶劑8.5份、潤濕劑0.1份、中和劑0.5份、水合硅酸鎂0.3份、有機膨潤土0.5份、防閃銹劑0.5份、氯化聚丙烯5份、去離子水100份;B組分為水性環(huán)氧樹脂乳液。所述助溶劑為乙二醇單丁醚。上述摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐漆的制備方法,A組分通過以下步驟制得:步驟1,將水合硅酸鎂、有機膨潤土加至去離子水中,攪拌,靜置,得混合物;步驟2,將環(huán)氧固化劑、中和劑、助溶劑、分散劑、抑泡劑、消泡劑、防閃銹劑混合,600rpm攪拌5min;步驟3,在400rpm攪拌的條件下加入鈦白粉、磷酸鋅和步驟1所得混合物,600rpm攪拌20min,研磨至細度為50μm;步驟4,在600rpm攪拌的條件下加入納米硫酸鋇、石墨烯和鐵鈦粉,600rpm攪拌20min;步驟5,加入水性鋁銀漿和助溶劑的混合物、潤濕劑,600rpm攪拌10min;步驟6,在400rpm攪拌條件下加入氯化丙烯,800rpm攪拌5min;步驟7,加入鋅粉,400rpm攪拌15min,即得;將A組分與B組分混合,即得。實施例2一種摻雜石墨烯的水性環(huán)氧含鋅防腐底漆,由A組分和B組分按重量比15:1組成,A組分包括有以重量份計的如下組分:環(huán)氧固化劑18份、鈦白粉8份、水性鋁銀漿2份、鋅粉25份、石墨烯3.5份、納米硫酸鋇8份、磷酸鋅10份、鐵鈦粉5份、分散劑0.3份、消泡劑0.1份、抑泡劑0.2份、助溶劑9份、潤濕劑0.3份...