本发明涉及一种水性环氧富勒烯重防腐涂料、制备方法，特别是涉及一种利用富勒烯提高水性环氧树脂防腐效果的涂料，属于水性涂料技术领域。
背景技术：
随着人们环保意识的逐渐增强，水性防腐涂料的研制己成为涂料发展的重要方向和研究热点。环氧树脂涂料附着力高、耐腐蚀性能优良，其优异的性能不仅在溶剂型防腐涂料中得到充分体现，也充分应用在水性防腐涂料中。由于环氧树脂具有优异的附着力、热稳定性、防腐蚀性、耐化学品性、绝缘性等，能与多种固化剂固化，可根据需要采用灵活多样的配方，环氧涂料的这些优异性能使得环氧树脂作为漆基在防腐涂料中占有主导地位，环氧树脂也成为目前应用数量最多、应用范围最广的重防腐涂料用树脂。大多数环氧树脂都不溶于水，目前工业上使用的涂料大部分是溶剂型涂料，常规溶剂型涂料多以芳烃、酯类、醇类、酮类等作为溶剂，但是有机溶剂易燃、易爆、有毒等缺点给储运和施工带来诸多不便，而且挥发物直接排入空气，对环境污染较型，随着人们环保意识的增强，不含有机溶剂或低挥发性有机化合物的新型防腐蚀涂料如粉末涂料、无溶剂涂料和水性涂料等绿色涂料相继被开发。粉末涂料因固化条件较为苛刻，从而限制了它的发展。无溶剂环氧涂料在无溶剂化涂料领域是比较成功的，只是近年来在活性稀释剂的低毒性和固化剂的安全可靠性等方面受到了挑战，正在改善之中；而水性环氧涂料除了秉承溶剂型涂料的诸多优点外，正在向提高性能、减少污染、扩大应用等方面发展。
富勒烯（c60）是一种新发现的工业材质，它的特性：1、硬度比钻石还硬；2、轫度(延展性)比钢强100倍；3、它能导电，导电性比铜强，重量只有铜的六分之一；4、它的成分是碳，所以可从废弃物中提炼。
c60具有完美对称的足球结构，反应在其电子能级上具有较高的简并度。理论计算表明，c60分子的电子能级简并度最高可达五重。c60的最低未占据分子轨道（lumo）是三重简并的tlu态，使得c60具有很高的电负性，它能够接受电子而形成带负电子的阴离子。高度结构对称性与分子轨道简并度结合起来，使得c60分子具有非常丰富的氧化还原性质。
由于c60分子具有较高的电离势（c60的第一电离能约为7.6ev），因此一般说来，c60的电化氧化是较为困难的，虽然也有人报道c60和c70的电化学不可逆氧化反应，但更常见的是富勒烯的电化还原。
c60还容易发生电化学加氢反应。c60电极能够通过氢而发生电化学充电反应，而生成的c60hx可以以很高的效率放电。富勒烯的伯奇（birch）还原反应和催化氢化反应得到的产物很多，有c60h18、c60h36、c60h56及完全氢化的c60h60等，还有c70的加氢产物c70h46。富勒烯加氢化合物非常稳定，具有广阔的应用前景。利用它们能够安全地大量收集和储存氢的性质，作为储存氢气的材料，这可以应用在氢的纯化、吸收、氢燃烧发动机以及氢—空气燃料电池中。富勒烯对氢气的存储和释放为研究氢的压缩、纯化、热泵以及制冷的新方法打开了大门。
富勒烯是于1985年发现的继金刚石、石墨和线性碳(carbyne)之后碳元素的第四种晶体形态。c60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电弧法使石墨蒸发等方法制得。c60有润滑性，可能成为超级润滑剂。金属掺杂的c60有超导性，是有发展前途的超导材料。c60还可能在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。c60分子可以和金属结合，也可以和非金属负离子结合。当碱金属原子和c60结合时，电子从金属原子转到c60分子上，可形成具有超导性能的mxc60，其中m为k，rb,cs；x为掺进碱金属原子的数目。k3c60在18k以下是超导体，在18k以上是导体，掺进原子数可达6个，k6c60是绝缘体。c60是既有科学价值又有应用前景的物质，在生命科学、医学、天体物理等领域也有定的意义。碳60(c60)和碳70(c70)是最常见的，也是能够量产的富勒烯,富勒烯的成员还有c28、c32、c240、c540。c78、c82、c84、c90、c96等也有管状等其他形状。
非常规富勒烯尽管结构上不稳定，但是在富勒烯研究中却非常重要。因为一方面许多非常规富勒烯是合成常规富勒烯的前体和中间产物，研究其结构和性质对于了解富勒烯的形成机理非常重要；另一方面非常规富勒烯的同分异构体数目是常规富勒烯的近100倍，如果能够通过某种方式对富勒烯进行修饰使其稳定下来，则无异于打开了一座新材料宝库的大门。2000年，分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的科研人员在日本工作期间，首次发现将两个金属钪置入富勒烯碳笼时，可以有效地稳定非常规富勒烯c66（nature,408,426,2000）。回到中国后，他们与厦门大学的科学家合作，又合成分离并表征了通过外接cl原子而稳定下来的非常规富勒烯衍生物c50cl10（science304,699-699,2004）。该实验室科研人员又相继合成了通过富勒烯内包金属碳化物的稳定内嵌富勒烯sc2c2@c68(angew.chem.int.ed.45,2107,2006)和外接氢原子的非常规富勒烯衍生物c64h4（j.am.chem.soc.128,6605,2006）。这些结果说明非常规富勒烯可以通过多种方式稳定下来，为研究富勒烯结构特征和探索更多的富勒烯材料奠定了基础。富勒烯由于其独特的结构和化学物理性质，已对化学、物理、材料科学产生了深远的影响，在应用方面显示了诱人的前景。随着研究的不断深入，碳原子簇将要给人类带来巨大的财富。
技术实现要素：
本发明主要提供了一种含有富勒烯的水性环氧耐磨重防腐涂料，利用了富勒烯的球状形状、球形结构、高硬度、高韧性、高导电性能，充分增强了涂层的耐磨性、导电性、冲击韧性以及防腐性能。广泛应用于练油管道、原油储罐、成品油储罐、汽车、工程机械等产品表面的防护。
一种水性环氧富勒烯重防腐涂料，包括有a组分和b组分；
其中，
a组分包括按照重量百分比计的如下组成：
第一水性环氧固化剂10～20%、富勒烯浆3～5%、石墨烯浆1～2%、钛白粉5～8%、碳黑0.1～0.2%、水性磷酸锌2～5%、分散剂0.3～0.8%、消泡剂0.3～0.6%、缓蚀剂0.5～1%、水性有机膨润土0.3～0.5%、气相二氧化硅0.2～0.4%、水性蜡浆2～4%、沉淀硫酸钡10～20%、石英粉10～20%、导电云母粉20～35%、助溶剂1～2%、去离子水6.2～7.3%；
b组分是水性环氧树脂乳液；
a组分和b组分的重量比是100：40～80。
助溶剂选自乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇或者异丙醇等醇醚类溶剂。
在一个实施方式中，所述的富勒烯浆中的富勒烯含量是10～16wt%。
在一个实施方式中，所述的富勒烯浆的制备方法是：配制含有0.3～0.5mol/l的k2cr2o7和1.2～1.5mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.5～0.8g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于82～86℃条件下反应3～5h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入2～5wt%的表面活化的富勒烯、5～8wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和10～15wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.8～1.0wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于60～65℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于40～45℃条件下搅拌5～8h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有10～16wt%超支化改性的富勒烯、1～1.5wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
在一个实施方式中，所述的水性环氧树脂乳液是乙烯基封端的改性e51环氧树脂乳液。
在一个实施方式中，所述的乙烯基封端的改性e51环氧树脂乳液的制备方法包括如下步骤：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入有机锡催化剂，并在氮气保护下，在82～88℃条件下进行反应1～3h，再加入扩链剂继续反应0.5～1h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：6～8：1.2～1.6；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：6～8：0.5～0.8：0.05～0.2混合，再在氮气保护下，在80～85℃条件下进行反应0.5～1.5h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.5～2h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2～3；反应结束后，加入中和剂进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的12～14倍和0.05～0.1倍。
在一个实施方式中，所述的有机锡催化剂是二月桂酸二丁基锡。
在一个实施方式中，所述的扩链剂为l,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羟甲基丙酸中的一种或几种的混合物。
在一个实施方式中，中和剂是三乙胺、甲胺或三乙醇胺。
水性环氧富勒烯重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步，将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂\助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
第2步，边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
第3步，边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟；
第4步，采用砂磨机将细度研磨至30微米；
第5步，采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
第6步，采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟。
有益效果
此款产品具有非常优异的耐磨性、防腐性、导电性、耐化学性、冲击韧性性和优异的施工性，一次性涂装达到150微米不流挂；
本发明中，采用的富勒烯浆，是用于提高环氧涂层耐腐蚀性的重要组分，由于富勒烯具有导电性、球形结构、高硬度，充分增强了涂层的耐磨性、导电性、冲击韧性以及防腐性能；同时，采用了水性磷酸锌作为耐腐蚀填料，提高了涂层的防腐蚀性；采用了导电云母粉，基于其导电性，与其它的填料相配合，提高了涂层防腐性；另外，在制备富勒烯浆时，通过在制备过程中直接加入水性环氧固化剂，利用其球形结构，将环氧固化剂嵌入于球形结构中，通过环氧固化剂与环氧树脂的交联固化作用，直接将富勒烯嵌入于涂层中，提高了涂层的附着力，同时对富勒烯的表面进行n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯接枝改性，提高了其长期存储时的稳定性，使富勒烯浆通过稳定地保存，并保持其防腐特性；在制备水性环氧树脂乳液中，通过在乳液中杂化聚胺酯可以提高涂层的附着力，同时通过在乳液中先用丙烯酸单体将聚胺酯预聚体与环氧树脂交联，再用乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷进行封端，可以提高与富勒烯浆的相容性，使涂层更耐磨。
具体实施方式
实施例1
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
实施例2
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
实施例3
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
实施例4
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
实施例5
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
实施例6
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.3mol/l的k2cr2o7和1.2mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.5g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于82℃条件下反应3h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入2wt%的表面活化的富勒烯、5wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和10wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.8wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于60℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于40℃条件下搅拌5h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有10wt%超支化改性的富勒烯、1wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在82℃条件下进行反应1h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应0.5h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：6：1.2；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：6：0.5：0.05混合，再在氮气保护下，在80℃条件下进行反应0.5h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.5h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的12倍和0.05倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
实施例7
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.5mol/l的k2cr2o7和1.5mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.8g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于86℃条件下反应5h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入5wt%的表面活化的富勒烯、8wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和15wt%的第二水性环氧固化剂，再加入1.0wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于65℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于45℃条件下搅拌8h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有16wt%超支化改性的富勒烯、1.5wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在88℃条件下进行反应3h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应1h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：8：1.6；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：8：0.8：0.2混合，再在氮气保护下，在85℃条件下进行反应1.5h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应2h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：3；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的14倍和0.1倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
实施例8
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.4mol/l的k2cr2o7和1.3mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.6g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于85℃条件下反应4h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入3wt%的表面活化的富勒烯、6wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和12wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.9wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于62℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于42℃条件下搅拌6h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有12wt%超支化改性的富勒烯、1.2wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在85℃条件下进行反应2h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应0.6h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：7：1.3；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：7：0.6：0.1混合，再在氮气保护下，在82℃条件下进行反应1.2h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.6h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2.2；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的13倍和0.07倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
对照例1
与实施例5的区别是：未加入导电云母粉，其重量由水性磷酸锌代替。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分搅拌，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
对照例2
与实施例5的区别是未加入富勒烯浆，其重量由石墨烯浆替代。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（6520美国瀚森）。
对照例3
与实施例8的区别是：富勒烯浆的制备中未采用n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯修饰。
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.4mol/l的k2cr2o7和1.3mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.6g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于85℃条件下反应4h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入3wt%的表面活化的富勒烯和12wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.9wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于62℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于42℃条件下搅拌6h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到改性的富勒烯；再配制含有12wt%改性的富勒烯、1.2wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在85℃条件下进行反应2h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应0.6h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：7：1.3；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：7：0.6：0.1混合，再在氮气保护下，在82℃条件下进行反应1.2h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.6h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2.2；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的13倍和0.07倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
对照例4
与实施例8的区别是：水性环氧树脂乳液未经过聚胺酯杂化处理。
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.4mol/l的k2cr2o7和1.3mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.6g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于85℃条件下反应4h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入3wt%的表面活化的富勒烯、6wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和12wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.9wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于62℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于42℃条件下搅拌6h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有12wt%超支化改性的富勒烯、1.2wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比7：0.6：0.1混合，再在氮气保护下，在82℃条件下进行反应1.2h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.6h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2.2；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的13倍和0.07倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
对照例5
与实施例8的区别是：水性环氧树脂乳液示经过乙烯基封端处理。
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.4mol/l的k2cr2o7和1.3mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.6g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于85℃条件下反应4h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入3wt%的表面活化的富勒烯、6wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯和12wt%的第二水性环氧固化剂，再加入0.9wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于62℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于42℃条件下搅拌6h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有12wt%超支化改性的富勒烯、1.2wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在85℃条件下进行反应2h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应0.6h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：7：1.3；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：7：0.6：0.1混合，再在氮气保护下，在82℃条件下进行反应2.8h；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的13倍和0.07倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
对照例6
与实施例8的区别是在制备富勒烯浆时第二水性环氧固化剂未加入，而是直接将其加入至a组分中。
其中，富勒烯浆的制备方法：
配制含有0.4mol/l的k2cr2o7和1.3mol/l的hcl的水溶液，在水溶液中加入0.6g/l的富勒烯，搅拌均匀后，于85℃条件下反应4h，反应结束后，将固体滤出并用去离子水清洗，并烘干，得到表面活化的富勒烯；以丙酮作为反应溶剂，在其中加入3wt%的表面活化的富勒烯、6wt%n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯，再加入0.9wt%对甲苯磺酸催化剂，超声条件下分散均匀后，再于62℃条件下减压蒸发除溶剂后，再于n2保护条件下于42℃条件下搅拌6h进行反应，反应完成后，用乙醇清洗反应物，并真空烘干，得到超支化改性的富勒烯；再配制含有12wt%超支化改性的富勒烯、1.2wt%聚羧酸钠盐分散剂的水溶液，分散均匀后，得到富勒烯浆。
第二水性环氧固化剂（airproducts公司的epilink701脂肪胺乳液）
聚羧酸钠盐分散剂（南通市晗泰化工有限公司ht-5050）
水性环氧树脂乳液的制备方法：第1步，将多元醇、异氰酸酯加入至反应器中，加入二月桂酸二丁基锡，并在氮气保护下，在85℃条件下进行反应2h，再加入扩链剂l,4-丁二醇继续反应0.6h，得到预聚体；其中多元醇提供的-oh、异氰酸酯提供的-nco、扩链剂摩尔比5：7：1.3；第2步，将预聚体、e51环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈按照重量比1：7：0.6：0.1混合，再在氮气保护下，在82℃条件下进行反应1.2h，再加入乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷继续进行反应封端反应1.6h，乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷与预聚体的重量比是0.2：2.2；反应结束后，加入中和剂三乙胺进行中和，再加入去离子水进行剧烈搅拌，得到乳液；去离子水和中和剂的加入量是预聚体的重量的13倍和0.07倍。
采用上述的原料配比，通过以下方法制备：
1、将第一水性环氧固化剂、第二水性环氧固化剂、分散剂、消泡剂、缓蚀剂和助溶剂加入生产缸中，采用400～600转/分搅拌5分钟；第二水性环氧固化剂的加入量是表面活化的富勒烯的重量4倍；
2、边搅拌边加入水性有机膨润土、气相二氧化硅、水性蜡浆，采用400～600转/分搅拌5分钟；
3、边搅拌边加入钛白粉、碳黑、沉淀硫酸钡、石英粉、水性磷酸锌，采用600～800转/分搅拌10分钟。
4、采用砂磨机将细度研磨至30微米；
5、采用400～600转/分边搅拌边慢慢加入导电云母粉，采用1000～1200转/分搅拌25～30分钟；
6、采用600～800转/分边搅拌边慢慢加入石墨烯浆、富勒烯浆，采用800～1000转/分搅拌40～60分钟，得到a组分。
b组分采用水性环氧树脂乳液（自制）。
对照例7
zl201510516233.1中公开的防腐涂料。
对照例8
zl201410115127.8中公开的防腐涂料。
将实施例1～8和对照例1～8中的涂料进行涂层试验，干板实现：按照组份a：组份b=100：40-80进行配比，采用去离子蒸馏水进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为30-40s（t-4杯），喷涂2层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，结果如表1、表2所示。
为了测试涂料的长期稳定性，将上述的水性环氧涂料用铁皮包装，于30℃存储18个月，再次进行涂料性能测试，结果如表3、表4所示。
表1
表2
表3
表4
通过以上举例试验对比分析，采用石墨烯浆结合导电云母粉制作的水性环氧导电防腐漆具有导电性能达到109-1010ω.cm2、耐盐雾性通可达到4000小时以上，但仍然存在耐磨性能差、耐酸碱性一般。当加入富勒烯浆后，耐磨性能大大提升，漆膜损耗仅为0.008克，导电性能达到107-108ω.cm2、同时耐盐雾性能达到了5500h，耐酸碱性也有了明显的提升，同时韧性提升，耐冲击性能达到65cm。通过实施例6与实施例5的对比可以看出，采用制备得到的富勒烯浆和水性环氧树脂乳液具有较好的提升防腐性能、附着力的优点；通过实施例8和对照例1相比可以看出，导电云母粉的作用可以有效地提高涂料的防腐性能；通过实施例8和对照例2可以看出，富勒烯浆在提高涂层耐磨性和防腐性能方面，具有明显的作用；通过实施例8和对照例3可以看出，对富勒烯的表面进行n,n-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯接枝改性，提高了其长期存储时的稳定性，避免出现涂料存储之后出现团聚的现象，使富勒烯浆通过稳定地保存，并保持其防腐特性；通过实施例8和对照例4可以看出，在制备水性环氧树脂乳液中，通过在乳液中杂化聚胺酯可以提高涂层的附着力；通过实施例8和对照例5可以看出，通过在乳液中先用丙烯酸单体将聚胺酯预聚体与环氧树脂交联，再用乙烯基封端聚甲基苯基硅氧烷进行封端，可以提高与富勒烯浆的相容性，使涂层更耐磨；通过实施例8和对照例6可以看出，在制备富勒烯浆时，加入水性环氧固化剂可以利用石墨烯的球形结构将固化剂固定于结构时，在涂料固化时，将环氧树脂与固化剂和富勒烯形成稳定的固化结构，提高附着力。本发明提供的水性环氧涂料广泛应用于练油管道、原油储罐、成品油储罐、汽车、工程机械等产品表面的防护。