一种含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料及制备方法_3

文档序号:9660648阅读:来源:国知局
.5%. 增稠剂 2.0%
[0097]杀菌剂 1.2% 流平剂 1.2% 消泡剂 1.2% 水 余量
[0098]将氧化锌、硅溶胶、填料、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂和水搅拌30min, 混合均匀后,再加入流平剂搅拌均匀,即制得含有氧化锌的防腐涂料。
[0099] 对比实施例3
[0100] 使用氧化钛代替石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料,其余原料与上述实施例4相同:
[0101] 按以下质量百分数配比各组分: 氧化钛 35% 硅溶胶 35% 填料 6% 分散剂 2.5%
[0102] 润湿剂 1.5% 增稠剂 2.0% 杀菌剂 1.2% 流平剂 1.2% 消泡剂 1.2%
[0103] 水 余量
[0104] 将氧化钛、硅溶胶、填料、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂和水搅拌30min, 混合均匀后,再加入流平剂搅拌均匀,即制得含有氧化钛的防腐涂料。
[0105] 对比实施例4
[0106] 改变加入四氯化钛和氯化锌水溶液的顺序,其余原料配比与上述实施例4相同:
[0107]按以下质量百分数配比各组分: 石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料 35% 硅溶胶 35% 填料 6% 分散剂 2.5% 润湿剂 1.5%
[0108] 增稠剂 2.0% 杀菌剂 1.2% 流f·剂 1.2% 消泡剂 1.2% 水 余量
[0109] (1)配制氢氧化钠水溶液,加入300目石墨烯搅拌混合均匀后升温50°C,其中,氢氧 化钠的浓度为2.0mol/L,石墨稀的浓度为50mg/ml;
[0110] (2)配制四氯化钛水溶液,并预加热至50°C,其中,四氯化钛的浓度为1.5mol/L;
[0111] (3)配制氯化锌水溶液,并预热至85°C,其中,氯化锌的浓度为1.2mol/L;
[0112] (4)配制碳酸钠水溶液,并预热至85°C,其中,碳酸钠的浓度为1.2mol/L;
[0113] (5)将第一步得到的含石墨烯的氢氧化钠水溶液加入反应器中,在50°C下,匀速搅 拌并缓慢向其滴加第三步配制氯化锌水溶液,同时加入第四步配制的碳酸钠水溶液使体系 为中性,滴加速度为3.Oml/min,滴加完毕后,升温85°C水浴反应2h,其中,含石墨烯的氢氧 化钠水溶液与氯化锌水溶液的体积比为4:3;
[0114] (6)反应后,滴加第二步配制的四氯化钛水溶液,滴加完毕后保温20min,其中,氯 化锌水溶液与四氯化钛水溶液的体积比为4:1;
[0115] (7)抽滤水洗至无氯离子,70°C下烘干,粉碎并在600°C下真空煅烧,即得到石墨 烯/氧化锌/氧化钛复合材料。
[0116] (8)将石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料、硅溶胶、填料、分散剂、润湿剂、消泡剂、增 稠剂、杀菌剂和水搅拌30min,混合均匀后,再加入流平剂搅拌均匀,即制得含有石墨烯/氧 化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料。
[0117] 石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料防腐性能测试
[0118]先分别取3g上述各实施例所制备石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,溶 于15ml水中超声分散均匀得到悬浮液,接着将横截面积lcm2的圆形碳钢电极进行表面处理 (5%NaOH2min浸泡+5 %HN〇3超声+水洗、干燥)并涂覆上述制得的悬浮液,常温(25°C)自然 风干,漆膜干燥后膜厚度为300_。把干燥后的电极浸没在溶质质量分数为3.5 %的NaCl水 溶液中,使用CHI-660电化学工作站测试其塔菲尔曲线,结果如表1所示。
[0119]表1对比涂覆本发明的复合材料与未涂覆的碳钢的腐蚀电位
[0122] 上述实施例以及对比例制得的石墨烯/氧化锌/氧化钛的高效防腐涂料固化成膜 后为白色,表面光滑有光泽。按照如下国标对上述实施例以及对比例进行物理和化学性能 测试:
[0123] 依照GB/T13452.2-2008测定漆膜厚度;
[0124] 依照GB/T6739-2006测定漆膜硬度;
[0125] 依照GB/T6742-2007测定漆膜柔韧性;
[0126] 依照GB/T9286-1998测定漆膜附着力;
[0127] 依照GB/T1732-1993测定漆膜耐冲击性;
[0128] 依照GB/T1733-1993测定漆膜耐水性;
[0129] 依照GB/T1771-2007测定漆膜耐中性盐雾;
[0130] 得到的测试结果如表2所示。
[0131 ]表2涂覆本发明的防腐涂料后形成的漆膜的物理和化学性能
[0132]
[0133]
[0134] 通过上述表1和表2所示,可以明显看出,本发明所制备的防腐涂料具有优异的防 腐性能以及出色的物理性能,可以很好地保护金属基体使其不被腐蚀。
【主权项】
1. 一种含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于:该材料按重量 百分比其组成为:石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料10-50%、硅溶胶10-40%、填料1-10%、 分散剂〇.01-3%、润湿剂0.01-3%、增稠剂0.01-3%、流平剂0.01-3%、消泡剂0.01-3%、杀 菌剂0.01-2 %、水1-50 %。2. 如权利要求1所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 所述的石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的制备工艺步骤如下: (1) 配制氢氧化钠水溶液,加入200-300目石墨烯搅拌混合均匀后升温40-60°C; (2) 配制四氯化钛水溶液,并预加热至40-60°C; (3) 配制氯化锌水溶液,并预热至70-90°C; (4) 配制碳酸钠水溶液,并预热至70-90°C; (5) 将第一步得到的含石墨烯的氢氧化钠水溶液加入反应器中,在40-60°C下,匀速搅 拌并缓慢向其滴加第二步配制的四氯化钛水溶液,滴加速度为3.0-4.Oml/min,滴加完毕 后,升温70-90°C水浴反应l_3h,其中含石墨烯的氢氧化钠水溶液与四氯化钛水溶液的体积 比为2-3:1; (6) 反应后,加入第三步配制的氯化锌水溶液,保温10-20min,最后加入第四步配制的 碳酸钠水溶液至体系为中性。其中,氯化锌水溶液与四氯化钛水溶液的体积比为1-6:1; (7) 抽滤水洗至无氯离子,70-90°C下烘干,粉碎并在400-700°C下真空煅烧,即得到石 墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料。3. 如权利要求2所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 步骤(1)所述的含石墨烯的氢氧化钠水溶液中,氢氧化钠的浓度为1.0-2.Omol/L,石墨烯的 浓度为 3CK70mg/ml。4. 如权利要求2所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 所述石墨稀的制备方法为: 将鳞片石墨与高锰酸钾按质量比1:6混合均匀后,加入到含有浓磷酸与浓硫酸的反应 器中,50°C搅拌反应12h,反应后加入冰水和过氧化氢冷却至室温,离心、过滤、洗涤至中性 后配成5mg/mL氧化石墨稀液,加入0.5g/mL葡萄糖,150°C水热反应12h,离心、过滤、洗涤、烘 干研磨至300目,制得石墨烯。5. 如权利要求2所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 步骤(2)所述的四氯化钛水溶液的浓度为1.0-3.Omo1 /L。6. 如权利要求2所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 步骤(3)所述的氯化锌水溶液中,氯化锌的浓度为0.5-1.5mo1/L。7. 如权利要求2所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,其特征在于: 步骤(4)所述的碳酸钠水溶液中,碳酸钠的浓度为0.5-1.5mol/L。8. 如权利要求1所述的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料的制备工艺, 其特征在于:所述的制备工艺如下: 将石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料、硅溶胶、填料、分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、杀 菌剂和水搅拌20_30min,混合均匀后,再加入流平剂搅拌均匀,即制得含有石墨烯/氧化锌/ 氧化钛复合材料的防腐涂料。
【专利摘要】本发明制备了一种含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料,该防腐涂料由以下重量份原料构成:石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料10-50%、硅溶胶10-40%、填料1-10%、分散剂0.01-3%、润湿剂0.01-3%、增稠剂0.01-3%、流平剂0.01-3%、消泡剂0.01-3%、杀菌剂0.01-2%、水1-50%。本发明制得的含有石墨烯/氧化锌/氧化钛复合材料的防腐涂料可以起到物理防腐和电化学防腐双重功效,防腐性能优异,防腐时间长且工艺简单、成本低廉,同时涂料的成膜物质采用硅溶胶,形成的漆膜具有良好的机械强度、耐候性及附着力,可以保持多年不变化。
【IPC分类】C09D1/00, C09D5/08, C09D7/12
【公开号】CN105419413
【申请号】CN201510991178
【发明人】姚超, 蔡克文, 左士祥, 罗士平, 刘文杰, 李霞章
【申请人】常州大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月25日
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