本发明属于涂料领域，具体而言，本发明涉及水漆及其制备方法和应用。
背景技术：
voc是挥发性有机化合物的英文简称，通常所说的墙面漆中对人体有害的化学物质(重金属除外)就是指voc。这些挥发性有机化合物包括甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。当voc达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。而常用的涂料为溶剂性涂料，常温下可以释放出甲苯、苯、二甲苯等多种挥发性有机化合物。既加重光化学烟雾污染、区域灰霾、酸雨等大气复合污染，又给人带来健康危害。近年来，环境越来越恶化，雾霾越来越严重，社会对环保的要求越来越高，发展环保的涂料已经成为人们的共识。其中涂料水性化是一种有效的途径，但是即便是水性涂料，仍然含有一定量的voc，所以开发出性能优良、voc含量超低的涂料成为涂料行业的发展方向。
在日常生活中，天然气作为相对清洁的能源，应用范围越来越广，一般通过铁制管道进行输送，管道的户外部分需面对风吹日晒雨淋的环境，有时也会处在阴暗、潮湿的环境中，容易导致管道腐蚀，减少管道的使用寿命，同时腐蚀严重的部位还伴随着燃气泄露的危险。因此，开发出更耐腐蚀的管道是行业的发展方向。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种水漆及其制备方法和应用。该水漆具有较低的voc，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种水漆，根据本发明的实施例，该水漆包括：
2～75重量份的水性树脂；
0～76重量份的颜料；以及
0.1～23.4重量份的助剂。
根据本发明实施例的水漆具有较低的voc，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
另外，根据本发明上述实施例的水漆还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述水性树脂包括水性丙烯酸改性环氧乳液、硅溶胶和聚偏氯乙烯乳液中的至少之一。由此，有利于提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述水性树脂包括：30～50重量份的所述水性丙烯酸改性环氧乳液；2～15重量份的所述硅溶胶；以及5～10重量份的所述聚偏氯乙烯乳液。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述颜料包括有机中黄、高岭土、阻燃剂、氧化石墨烯、有机硅酮粉和荧光粉中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述颜料包括：0～15重量份的所述有机中黄；1～10重量份的所述高岭土；10～30重量份的所述阻燃剂；0.1～1重量份的所述氧化石墨烯；1～10重量份的所述有机硅酮粉；以及1～10重量份的所述荧光粉。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述有机硅酮粉为聚甲基硅倍半氧烷粉。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述助剂包括ph调节剂、消泡剂、成膜助剂、防水防油剂、分散剂、润湿剂、水、防霉杀菌剂和增稠剂中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述助剂包括：0.1～0.2重量份的所述ph调节剂；0.1～0.2重量份的所述消泡剂；2～5重量份的所述成膜助剂；0.1～5重量份的所述防水防油剂；0.3～0.5重量份的所述分散剂；0.3～0.5重量份的所述润湿剂；5～20重量份的所述水；0.1～1重量份的所述防霉杀菌剂；以及0.5～1重量份的所述增稠剂。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述ph调节剂为选自甲基乙醇胺和amp-95中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂和有机硅类消泡剂中的至少一种。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述成膜助剂为选自丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂af和醇酯-12成膜助剂中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述的防水防油剂为非离子型氟系化合物。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述分散剂为聚氨酯类分散剂。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂为选自tego-245和afcona-3031中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述防霉杀菌剂为异噻唑啉酮衍生物。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的一些实施例中，所述增稠剂为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂中的至少一种。由此，可进一步提高水漆的品质。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述水漆的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将氧化石墨烯与水混合进行高速分散，然后加入硅溶胶进行超声波分散，以便得到第一混合液；
(2)在搅拌状态下，将所述第一混合液与部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂进行混合，并在400～600r/min的搅拌速率下将得到的混合液搅拌10～20min，以便得到第二混合液；
(3)将所述第二混合液进行研磨处理，以便得到研磨液；
(4)在400～600r/min的搅拌速率下，将水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液进行混合，并在500～700r/min的搅拌速率下搅拌2～8min，以便得到第三混合液；
(5)将所述第三混合液与成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、防水防油剂、润湿剂和另一部分防霉杀菌剂进行混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，以便得到第四混合液；
(6)将所述第四混合液与所述研磨液混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到第五混合液；
(7)将所述第五混合液与增稠剂进行混合，并在900～1100r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到所述水漆。
根据本发明实施例的制备水漆的方法可以制备上述具有较低的voc的水漆，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且所得水漆具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种燃气管道。根据本发明的实施例，所述燃气管道包括：管道本体；漆面，所述漆面通过将上述水漆或采用上述方法得到的水漆施加到所述管道本体表面形成。由此，通过将上述得到的具有较低voc以及优异耐水性能、防火和荧光效果的水漆施加在管道本体的表面上，可以显著提高管道的品质，从而使得燃气的输送更加安全。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的制备水漆的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种水漆。根据本发明的实施例，该水漆包括：2～75重量份的水性树脂；0～76重量份的颜料；以及0.1～23.4重量份的助剂。
发明人发现，通过采用具有较低voc以及优异憎水性的水性树脂与具有防火和荧光效果和具有特殊效果的助剂混合，得到的水漆具有较低的voc，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且所得水漆具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
根据本发明的一个实施例，水性树脂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，水性树脂可以包括水性丙烯酸改性环氧乳液、硅溶胶和聚偏氯乙烯乳液中的至少之一，根据本发明的一个具体示例，水性树脂可以同时包括水性丙烯酸改性环氧乳液、硅溶胶和聚偏氯乙烯乳液。发明人发现，水性丙烯酸改性环氧乳液具有优良的附着力、耐候性、耐冲击、耐化学品、高硬度、耐黄变、鲜映性、高光泽及透明度等性能，而采用硅溶胶制出的涂料的耐水、耐污、耐燃、耐候等性能优良，而聚偏氯乙烯乳液干燥快，硬度高，且极佳的耐盐雾性能。由此，采用由水性丙烯酸改性环氧乳液、硅溶胶和聚偏氯乙烯乳液组成的水性树脂具有较低的voc以及优异的耐燃和耐水性，从而将其作为制备水漆的原料，可以显著提高所得水漆形成漆面的品质。具体的，水性丙烯酸改性环氧乳液可以为安徽传奇新材料的cq-3240产品，硅溶胶可以为广州穗泽环保科技有限公司的硅溶胶，聚偏氯乙烯乳液可以为同德公司的wpa5060产品。
根据本发明的再一个实施例，水性树脂各组分含量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，水性树脂可以包括：30～50重量份的水性丙烯酸改性环氧乳液；2～15重量份的硅溶胶；以及5～10重量份的聚偏氯乙烯乳液。发明人发现，随着硅溶胶含量的增加，漆膜硬度增强，防腐性能呈现先上升后下降的趋势；聚偏氯乙烯乳液作为成膜物质，随着其含量的增加，漆膜的防护性能先升高后下降，主要体现在，低含量聚偏氯乙烯乳液可导致漆膜不能很好的包覆填料，使得漆膜孔隙较多，而高含量聚偏氯乙烯乳液可导致漆膜密度下降，进而漆膜的性能也会下降。由此，采用本申请提出的水性树脂的各成分及相应成分的重量份可以显著优于其他提高漆膜的品质。
根据本发明的又一个实施例，颜料的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，颜料可以包括有机中黄、高岭土、阻燃剂、氧化石墨烯、有机硅酮粉和荧光粉中的至少之一，根据本发明的一个具体示例，颜料可以同时包括有机中黄、高岭土、阻燃剂、氧化石墨烯、有机硅酮粉和荧光粉。发明人发现，有机中黄为中黄色颜料，色光接近耐晒黄g，环保不含铅，耐碱性、耐热性和耐光性良好；高岭土不但可以提高漆面的硬度和膜厚，还因为自身为无机含结晶水的矿物质，可以促进氮磷等阻燃剂发挥阻燃性能；阻燃剂因其良好的渗透性，可以在很短时间内达到明显的阻燃效果，且具有低烟或抑烟的作用，无卤、无毒，符合国际上对环保的要求，同时可以达到高的阻燃等级；氧化石墨烯为片层纳米材料，可使水漆表面清洁、美观，且容易提升膜厚，具有良好的柔韧性和亲水性能，能够很好应用在水性涂料中，与高分子材料有很好的相互作用，同时质量轻，强度高，少量的添加量就能够使水漆获得良好的致密涂层，且其片层结构有利于水漆覆盖在基材表面，并且由于其粒径较大和具有较多的极性官能团使其与树脂等有机物、填料等无机物或者基材有很好的相互作用，能够替代一半的膨润土和增稠剂，增强水漆的抗流挂性能和防沉降性能；有机硅酮粉具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性；荧光粉具良好的抗溶剂性及颜色不转移特性，同时具有抗高温、高压、抗强溶剂及抗渗色的特点，可以使水漆具有荧光效果，方便在夜间对使用水漆的物件进行查验，并可根据物件上水漆脱落后荧光降低的特性来判断物件的锈蚀部位。由此，采用该组成的颜料可以显著提高漆面的防水、耐污、阻燃和荧光效果，从而在提高管道品质的同时，为燃气的输送保驾护航。
根据本发明的又一个实施例，颜料中各组分含量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，颜料可以包括：0～15重量份的有机中黄；1～10重量份的高岭土；10～30重量份的阻燃剂；0.1～1重量份的氧化石墨烯；1～10重量份的有机硅酮粉；以及1～10重量份的荧光粉。发明人发现，氧化石墨烯片层结构能够起到增加体系粘度的作用，并且有一定的防护效果，且其含量越多增稠和防护的效果越明显；有机硅酮粉能起到填料和增加漆膜表面光滑程度的作用，且随着其含量的增加，漆膜的致密度增大，疏水作用明显，能够增大漆膜的硬度和防腐性能；高岭土可起到填料和一定的阻燃作用，且随着其含量的增加，漆膜的致密度增大，疏水作用明显，能够增大漆膜的硬度和阻燃性能；阻燃剂的含量高，漆膜的阻燃性能会提升，氧指数会提高，但是过多的添加会使漆膜的美观性能下降，同时耐水、酸、碱等防腐性能也会下降，且随着阻燃剂添加量的变化，漆膜的防腐性能会呈先上升后下降的趋势；荧光粉的含量越高，光线暗的条件下，荧光现像明显，指示作用强。由此，采用本申请提出的颜料组分及各组分的重量份可显著优于其他提高漆膜的品质。
具体的，有机中黄可以为杭州前进科技有限公司的1154有机中黄；高岭土可以为法国英格瓷公司的eckaliteed；阻燃剂可以为阻燃剂doher-6504；氧化石墨烯可以为按照hummers方法制备而成的；荧光粉可以为深圳誉铭杰的mj-ws系列荧光粉。
根据本发明的又一个实施例，有机硅酮粉的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，有机硅酮粉可以为聚甲基硅倍半氧烷粉，例如可以为广州巴泰化工有限公司的bt-9273硅酮粉。发明人发现，聚甲基硅倍半氧烷粉为采用真球形结构聚硅氧烷聚合物类的高性能有机无机杂化材料，具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性。由此，可以显著提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，助剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，助剂可以包括ph调节剂、消泡剂、成膜助剂、防水防油剂、分散剂、润湿剂、水、防霉杀菌剂和增稠剂中的至少之一，根据本发明的一个具体示例，助剂可以同时包括ph调节剂、消泡剂、成膜助剂、防水防油剂、分散剂、润湿剂、水、防霉杀菌剂和增稠剂。发明人发现，成膜助剂可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性；防水防油剂可赋予水漆优秀的防水防油性能及防污性能，且其与各种类型的树脂、粘合剂产品有很好的相容性；分散剂可很好地分散无机和有机颜料；润湿剂可以使漆膜看起来比较丰满；防霉杀菌剂具有持久稳定的杀菌抑菌效果，是性能优异的杀菌灭藻剂。由此，采用该组成的助剂可以显著提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，助剂中各组分含量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，助剂可以包括：0.1～0.2重量份的ph调节剂；0.1～0.2重量份的消泡剂；2～5重量份的成膜助剂；0.1～5重量份的防水防油剂；0.3～0.5重量份的分散剂；0.3～0.5重量份的润湿剂；5～20重量份的水；0.1～1重量份的防霉杀菌剂；以及0.5～1重量份的增稠剂。发明人发现，防水防油剂含量的增加，可提高漆膜的疏水效果和防护效果，防霉杀菌剂含量的增加，可提高漆膜的抑菌效果，能够防止霉菌的生长，但是防水防油剂和防霉杀菌剂的添加量过高会降低漆膜的防护性能。分散剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂和成膜助剂使用量越少越好，具体可根据具体的配方调节。水可以降低涂料的粘度，方便生产的进行，同时有利于降低成本。
根据本发明的又一个实施例，ph调节剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，ph调节剂可以为选自二甲基乙醇胺(dmea)和amp-95中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，消泡剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，消泡剂可以为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂和有机硅类消泡剂中的至少一种。具体的，聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂可以为迪高公司生产的tego的脱泡作用助剂tego-902w，有机硅类消泡剂可以为比克公司生产的byk的消泡作用助剂byk-028。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，成膜助剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，成膜助剂可以为选自丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂af和醇酯-12成膜助剂中的至少之一。具体的，丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂af可以为广州宇泰化工科技有限公司生产的产品，醇酯-12成膜助剂可以为美国伊士曼生产的产品，并且成膜助剂可以为二者的混合物，二者质量比为1：(1～2)。发明人发现，以上成膜助剂均为高沸点且环保的成膜助剂，将二者混合可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性。
根据本发明的又一个实施例，防水防油剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，防水防油剂可以为非离子型氟系化合物。具体的，可以为开翊公司生产的kefrier106。发明人发现，非离子型氟系化合物的防水防油剂可赋予产品优秀的防水防油性能及防污性能(沾污易擦除)，且与各种类型的树脂和粘合剂产品有很好的相容性。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，分散剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，分散剂可以为聚氨酯类分散剂。具体的，可以为afcona(埃夫科纳)的afcona-4530。发明人发现，聚氨酯类分散剂可以很好地分散无机和有机填料。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，润湿剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，润湿剂可以为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂，例如可以采用迪高公司的tego-245产品和埃夫科纳公司的afcona-3031产品中的至少一种。发明人发现，以上两种润湿剂均可以起到增滑剂和基材润湿剂的作用，使漆膜看起来比较丰满，由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，防霉杀菌剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，防霉杀菌剂可以为异噻唑啉酮衍生物。具体的，防霉杀菌剂可以为拓新达的长效杀菌剂和冠志化工的bek-569中的一种或两种。发明人发现，这类杀菌剂具有突出的杀菌效果，具有持久稳定的杀菌抑菌效果，可取代巨毒的有机砷等化合物，是性能优异的杀菌灭藻剂。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，增稠剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，增稠剂可以为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂中的至少一种。具体的，增稠剂可以为宁柏迪的聚氨酯型增稠剂ps202和宁柏迪的碱溶涨型增稠剂ase60中的至少之一，优选的，增稠剂可以为宁柏迪的聚氨酯型增稠剂ps202和宁柏迪的碱溶涨型增稠剂ase60混合物，并且二者质量可以为(1～2)：1。由此，可进一步提高水漆的品质。
发明人发现，通过选用水性丙烯酸改性环氧乳液和聚偏氯乙烯乳液作为成膜物，配合高沸点且环保的成膜助剂，可得到高光泽性、高装饰性和高疏水性的水漆，且其气味非常低，可防止污染环境，其中聚偏氯乙烯可显著提高水漆的硬度；高沸点且环保的成膜助剂可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性；有机硅酮粉和硅溶胶可使水漆表面生成憎水基团，产生拒水功能，使水漆表面形成一道既透气又憎水的保护膜，使雨水跌落在墙体表面如跌落在荷叶上那样滑落，不留水迹，使其具有良好的荷叶双疏水性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，其中，有机硅酮粉具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性。而硅溶胶还能够增强漆膜的致密程度和硬度，从而增强水漆的防腐性能和耐高温、阻燃性能；阻燃剂可显著增强水漆的阻燃性能，使得水漆能够隔绝短时间内明火对水漆的燃烧；荧光粉可以使水漆具有荧光效果，方便在夜间对使用水漆的物件进行查验，并可根据物件上水漆脱落后荧光降低的特性来判断物件的锈蚀部位；高岭土不但可以提高水漆的硬度和膜厚，还因为自身为无机含结晶水的矿物质可促进氮磷等阻燃剂发挥阻燃性能；氧化石墨烯具有良好的柔韧性和亲水性能，能够很好地应用在水漆中，与高分子材料有很好的相互作用，使水漆表面清洁、美观，且它质量轻，强度高，少量的添加量就能够获得良好的致密涂层，并且由于其粒径较大且有较多的极性官能团，有助于增强水漆的抗流挂性能和防沉降性能。综上，该水漆因选取高耐水成膜物，可显著降低水漆与水接触的面积和时间，使得水漆耐水性能得到显著提高，且通过添加环保的阻燃剂和荧光剂使得水漆具有防火和荧光效果。由此，采用该配方组成的水漆具有较低的voc(低于20g/l)，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且所得水漆具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述水漆的方法，根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
s100：将氧化石墨烯与水和硅溶胶混合
该步骤中，将氧化石墨烯与水混合进行高速分散，然后加入硅溶胶进行超声波分散，以便得到第一混合液。发明人发现，氧化石墨烯具有良好的柔韧性和亲水性能，能够很好地应用在水漆中，与高分子材料有很好的相互作用，使水漆表面清洁、美观，且它质量轻，强度高，少量的添加量就能够获得良好的致密涂层，并且由于其粒径较大且有较多的极性官能团，有助于增强水漆的抗流挂性能和防沉降性能，而硅溶胶能够增强漆膜的致密程度和硬度，从而增强水漆的防腐性能和耐高温、阻燃性能。需要说明的是，水可以为去离子水。
根据本发明的一个实施例，氧化石墨烯与水和硅溶胶的重量份并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氧化石墨烯与水、硅溶胶的重量份可以分别为0.1-1重量份、5-20重量份和2-15重量份。发明人发现，氧化石墨烯片层结构能够起到增加体系粘度的作用，并且有一定的防护效果，且其含量越多增稠和防护的效果越明显；随着硅溶胶含量的增加，漆膜硬度增强，防腐性能呈现先上升后下降的趋势；水可以降低涂料的粘度，方便生产的进行，同时有利于降低成本。
s200：将第一混合液与部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂进行混合
该步骤中，在搅拌状态下，将第一混合液与部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂进行混合，并在400～600r/min的搅拌速率下将得到的混合液搅拌10～20min，以便得到第二混合液。发明人发现，有机中黄为中黄色颜料，色光接近耐晒黄g，环保不含铅，耐碱性、耐热性和耐光性良好；高岭土不但可以提高水漆的硬度和膜厚，还因为自身为无机含结晶水的矿物质，可以促进氮磷等阻燃剂发挥阻燃性能；阻燃剂因其良好的渗透性，可以在很短时间内达到明显的阻燃效果，且具有低烟或抑烟的作用，无卤、无毒，符合国际上对环保的要求，同时可以达到高的阻燃等级；有机硅酮粉具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性；荧光粉具良好的抗溶剂性及颜色不转移特性，同时具有抗高温、高压、抗强溶剂及抗渗色的特点，可以使水漆具有荧光效果，方便在夜间对使用水漆的物件进行查验，并可根据物件上水漆脱落后荧光降低的特性来判断物件的锈蚀部位；分散剂可很好地分散无机和有机颜料；防霉杀菌剂具有持久稳定的杀菌抑菌效果，是性能优异的杀菌灭藻剂。
需要说明的是，有机中黄可以为杭州前进科技有限公司的1154有机中黄；高岭土可以为法国英格瓷公司的eckaliteed；阻燃剂可以为道尔化工的氮、磷阻燃剂，如，阻燃剂doher-6504；荧光粉可以为深圳誉铭杰的mj-ws系列荧光粉。
根据本发明的一个具体实施例，部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂所加的重量份并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂所加的重量份可以分别为0.05-0.1重量份、0.3-0.5重量份、0.05-0.1重量份、0-15重量份、1-10重量份、1-10重量份、10-30重量份、1-10重量份和0.05-0.5重量份。发明人发现，分散剂和消泡剂的使用量越少越好，具体可根据具体的配方调节；荧光粉的含量越高，光线暗的条件下，荧光现像明显，指示作用强；高岭土可起到填料和一定的阻燃作用，且随着其含量的增加，漆膜的致密度增大，疏水作用明显，能够增大漆膜的硬度和阻燃性能；阻燃剂的含量高，漆膜的阻燃性能会提升，氧指数会提高，但是过多的添加会使漆膜的美观性能下降，同时耐水、酸、碱等防腐性能也会下降，且随着阻燃剂添加量的变化，漆膜的防腐性能会呈先上升后下降的趋势；有机硅酮粉能起到填料和增加漆膜表面光滑程度的作用，且随着其含量的增加，漆膜的致密度增大，疏水作用明显，能够增大漆膜的硬度和防腐性能；防霉杀菌剂含量的增加，可提高漆膜的抑菌效果，能够防止霉菌的生长，但是防水防油剂的添加量过高会降低漆膜的防护性能。
根据本发明的再一个实施例，有机硅酮粉的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，有机硅酮粉可以为聚甲基硅倍半氧烷粉。发明人发现，聚甲基硅倍半氧烷粉为采用特殊工艺技术制成的真球形结构聚硅氧烷聚合物类的高性能有机无机杂化材料，具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性。
根据本发明的又一个实施例，ph调节剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，ph调节剂可以为选自甲基乙醇胺和amp-95中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，消泡剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，消泡剂可以为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂和有机硅类消泡剂中的至少一种。具体的，聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂可以为迪高公司生产的tego的脱泡作用助剂tego-902w，有机硅类消泡剂可以为比克公司生产的byk的消泡作用助剂byk-028。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，分散剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，分散剂可以为聚氨酯类分散剂。具体的，可以为afcona(埃夫科纳)的afcona-4530。发明人发现，聚氨酯类分散剂可以很好地分散无机和有机填料。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，防霉杀菌剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，防霉杀菌剂可以为异噻唑啉酮衍生物。具体的，防霉杀菌剂可以为拓新达的长效杀菌剂和冠志化工的bek-569中的一种或两种。发明人发现，这类杀菌剂具有突出的杀菌效果，具有持久稳定的杀菌抑菌效果，可取代巨毒的有机砷等化合物，是性能优异的杀菌灭藻剂。由此，可进一步提高水漆的品质。
s300：将第二混合液进行研磨处理
该步骤中，将第二混合液进行研磨处理，以便得到研磨液。由此，有利于将第二混合液中的固状物研磨均匀，且得到粒径更小的固状颗粒物，有利于提高研磨液的后续反应速率，并提高所得水漆的品质。
s400：将水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液进行混合
该步骤中，在400～600r/min的搅拌速率下，将水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液进行混合，并在500～700r/min的搅拌速率下搅拌2～8min，以便得到第三混合液。发明人发现，水性丙烯酸改性环氧乳液与同类产品相比具有优良的附着力、耐候性、耐冲击、耐化学品、高硬度、耐黄变、鲜映性、高光泽及透明度等性能。硅溶胶是制无机高分子涂料的粘结剂和成膜物，制出的涂料的耐水、耐污、耐燃、耐候等性能优良。聚偏氯乙烯乳液干燥快，硬度高，且极佳的耐盐雾性能。需要说明的是，水性丙烯酸改性环氧乳液可以为安徽传奇新材料的cq-3240；聚偏氯乙烯乳液可以为同德的wpa5060。
根据本发明的一个实施例，水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液所加的重量份并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液所加的重量份可以分别为35-50重量份和5-10重量份。发明人发现，聚偏氯乙烯乳液作为成膜物质，随着其含量的增加，漆膜的防护性能先升高后下降，主要体现在，低含量聚偏氯乙烯乳液可导致漆膜不能很好的包覆填料，使得漆膜孔隙较多，而高含量聚偏氯乙烯乳液可导致漆膜密度下降，进而漆膜的性能也会下降。
s500：将第三混合液与成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、防水防油剂、润湿剂和另一部分防霉杀菌剂进行混合
该步骤中，将第三混合液与成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、润湿剂、防水防油剂、润湿剂和另一部分防霉杀菌剂进行混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，以便得到第四混合液。发明人发现，成膜助剂可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性；防水防油剂可赋予水漆优秀的防水防油性能及防污性能，且其与各种类型的树脂、粘合剂产品有很好的相容性；润湿剂可以使漆膜看起来比较丰满。
根据本发明的一个实施例，成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、润湿剂、防水防油剂、润湿剂和另一部分防霉杀菌剂所加的重量份并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、润湿剂、防水防油剂和另一部分防霉杀菌剂所加的重量份可以分别为2-5重量份、0.05-0.1重量份、0.05-0.1重量份、0.3-0.5重量份、0.1-5重量份、0.3-0.5重量份和0.05-0.5重量份。
根据本发明的再一个实施例，成膜助剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，成膜助剂可以为选自丙二醇苯醚类的环保净味型成膜助剂af和醇酯-12成膜助剂中的至少之一。发明人发现，以上成膜助剂均为高沸点且环保的成膜助剂，可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性。
根据本发明的又一个实施例，防水防油剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，防水防油剂可以为非离子型氟系化合物。具体的，可以为开翊公司生产的kefrier106。发明人发现，非离子型氟系化合物的防水防油剂可赋予产品优秀的防水防油性能及防污性能(沾污易擦除)，且与各种类型的树脂和粘合剂产品有很好的相容性。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明的又一个实施例，润湿剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，润湿剂可以为聚醚改性聚硅氧烷类的润湿剂。由此，可使漆膜看起来比较丰满，进而可进一步提高水漆的品质。
s600：将第四混合液与研磨液混合
该步骤中，将第四混合液与研磨液混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到第五混合液。
s700：将第五混合液与增稠剂进行混合
该步骤中，将第五混合液与增稠剂进行混合，并在900～1100r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到所述水漆。
根据本发明的一个实施例，增稠剂的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，增稠剂可以为聚氨酯型增稠剂和碱溶涨型增稠剂中的至少一种。具体的，增稠剂可以为宁柏迪的聚氨酯型增稠剂ps202和宁柏迪的碱溶涨型增稠剂ase60中的至少之一。由此，可进一步提高水漆的品质。
根据本发明实施例的制备水漆的方法，通过选用水性丙烯酸改性环氧乳液和聚偏氯乙烯乳液作为成膜物，配合高沸点且环保的成膜助剂，可得到高光泽性、高装饰性和高疏水性的水漆，且其气味非常低，可防止污染环境，其中聚偏氯乙烯可显著提高水漆的硬度；高沸点且环保的成膜助剂可以有效降低水漆的最低成膜温度，提高水漆的耐擦洗性及水漆的质量，明显改善成膜性能，提高漆膜的光泽度、强度以及抗粉化性能并能增进流平性，同时具有优异的湿膜性能，可提高水漆的耐候性及展色性；有机硅酮粉和硅溶胶可使水漆表面生成憎水基团，产生拒水功能，使水漆表面形成一道既透气又憎水的保护膜，使雨水跌落在墙体表面如跌落在荷叶上那样滑落，不留水迹，使其具有良好的荷叶双疏水性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，其中，有机硅酮粉具有不溶不熔的热固性，集无机粉体和有机粉体的优点为一体，具有良好的润滑性，还能促进颜料分散，防止颜料和粉粒结块，增强水漆的自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能，另外还可以可以增加水漆的使用温度、提高水漆的力学性能和延迟燃烧特性。而硅溶胶还能够增强漆膜的致密程度和硬度，从而增强水漆的防腐性能和耐高温、阻燃性能；阻燃剂可显著增强水漆的阻燃性能，使得水漆能够隔绝短时间内明火对水漆的燃烧；荧光粉可以使水漆具有荧光效果，方便在夜间对使用水漆的物件进行查验，并可根据物件上水漆脱落后荧光降低的特性来判断物件的锈蚀部位；高岭土不但可以提高水漆的硬度和膜厚，还因为自身为无机含结晶水的矿物质可促进氮磷等阻燃剂发挥阻燃性能；氧化石墨烯具有良好的柔韧性和亲水性能，能够很好地应用在水漆中，与高分子材料有很好的相互作用，使水漆表面清洁、美观，且它质量轻，强度高，少量的添加量就能够获得良好的致密涂层，并且由于其粒径较大且有较多的极性官能团，有助于增强水漆的抗流挂性能和防沉降性能。综上，该水漆因选取高耐水成膜物，可显著降低水漆与水接触的面积和时间，使得水漆耐水性能得到显著提高，且通过添加环保的阻燃剂和荧光剂使得水漆具有防火和荧光效果。
根据本发明实施例的制备水漆的方法可以制备上述具有较低的voc的水漆，从而可以显著降低施工人员以及使用者的健康危害，并且所得水漆具有优异的耐水性能、防火和荧光效果，从而将其应用于管道尤其是天然气管道表面上可以显著提高管道的品质，进而为燃气的输送保驾护航。
需要说明的是，此处制备水漆的方法中的各组分组成配比同于上述实施例中的水漆中各组分组成，具体的，可以按照下列比例组成：2～75重量份的水性树脂；0～76重量份的颜料；以及0.1～23.4重量份的助剂，并且其中的“部分消泡剂”、“部分防霉杀菌剂”和“部分ph调节剂”中的“部分”的具体加入量本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，“另一部分消泡剂”、“另一部分防霉杀菌剂”和“另一部分ph调节剂”中的“另一部分”可以理解为剩余部分。
同时，本领域技术人员能够理解的是，前面针对水漆所描述的特征和优点，同样适用于该制备水漆的方法，在此不再赘述。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种燃气管道，根据本发明的实施例，该燃气管道包括：管道本体和漆面，所述漆面通过将上述水漆或采用上述方法得到的水漆施加到所述管道本体表面形成。由此，通过将上述得到的具有较低voc以及优异耐水性能、防火和荧光效果的水漆施加在管道本体的表面上，可以显著提高管道的品质，从而使得燃气的输送更加安全。需要说明的是，上述针对水漆以及制备水漆的方法中所述的特征和优点同样适用于该燃气管道，此处不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1-4
配方组成：
实施例1-4所示的4种配方组成如表1-4所示的：
制备方法：
(1)将氧化石墨烯与去离子水混合进行高速分散，然后加入硅溶胶进行超声波分散，以便得到第一混合液。
(2)在搅拌转状态下，将第一混合液与部分ph调节剂、分散剂、部分消泡剂、有机中黄、荧光粉、高岭土、阻燃剂、有机硅酮粉和部分防霉杀菌剂进行混合，并在400～600r/min的搅拌速率下将得到的混合液搅拌10～20min，以便得到第二混合液。
(3)将第二混合液进行研磨处理，以便得到研磨液。
(4)在400～600r/min的搅拌速率下，将水性丙烯酸改性环氧乳液与聚偏氯乙烯乳液进行混合，并在500～700r/min的搅拌速率下搅拌2～8min，以便得到第三混合液。
(5)将第三混合液与成膜助剂、另一部分的ph调节剂、另一部分的消泡剂、润湿剂、防水防油剂、润湿剂和另一部分防霉杀菌剂进行混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，以便得到第四混合液。
(6)将第四混合液与研磨液混合，并在1100～1300r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到第五混合液。
(7)将第五混合液与增稠剂进行混合，并在900～1100r/min的搅拌速率下搅拌5～15min，得到所述水漆。
所得的水漆的性能分别如表1-4所示。
表1实施例1制备水漆的配方组成及水漆效果
表2实施例2制备水漆的配方及水漆效果
表3实施例3制备水漆的配方及水漆效果
表4实施例4制备水漆的配方及水漆效果
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。