1.本发明是一种水性环氧重防腐涂料及其制备方法，属于水性涂料技术领域。
背景技术：
2.近年来，各类防腐涂料广泛的用于公共场所、船的甲板、工场地面、火车车顶、空调等处；同时，随着环保要求的日益提高，环保型涂料的研发和使用也越来越广泛，其中水性涂料由于voc含量较少、操作性能好、对大多数基材的附着力较好而被广泛使用。
3.水性涂料是指用水作溶剂或作分散介质的涂料，包括混合使用的a组分和b组分，a组分为树脂乳液，b组分为固化剂，由于水性涂料中的树脂在水中是部分溶解的，所以水性涂料是多相的，因此树脂的亲水性越好，形成的粒径越小，涂料的稳定性就越好，但由于水性涂料在制备过程中会在树脂链上引入大量亲水性基团，会导致水性涂料的交联密度较低，影响水性涂料与基材的附着力，且不适用于过热过寒的使用场合，进一步降低涂层的耐腐蚀性能。
技术实现要素：
4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种水性环氧重防腐涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述第一个目的，提供一种水性环氧重防腐涂料，通过如下技术方案实现。
6.一种水性环氧重防腐涂料，包括a组分和b组分；以质量份数计，所述a组分包括15-30份水性环氧乳液a1、15-30份水性环氧乳液a2、1-10份磷酸铝、1-10份云母粉、1-2份改性石墨烯、1-5份颜料、11.2-31.5份第一组合功能性助剂、0.4-7.5份第二组合功能性助剂、10-20份去离子水；所述改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得；所述b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。石墨烯浸入1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液后，1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体以较强的相互作用吸附在剥离的石墨烯表面，起到阻止石墨烯团聚的作用，剥离得到稳定分散的改性石墨烯，使得石墨烯后期能够均匀分散在水性环氧重防腐涂料中，提高石墨烯在水性环氧重防腐涂料中的分散效果，提高水性环氧重防腐涂料的使用效果。
7.优选的，所述a组分和b组分的质量比为100:10-20。
8.优选的，所述水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范围内，固含量在54-56％范围内。所述水性环氧乳液a1的粘度根据iso3219在25℃下测量得到；环氧当量较低时，环氧树脂中所包含的环氧基较多，水性环氧乳液a1的反应活性越高
9.优选的，所述水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
10.优选的，所述第一组合功能性助剂包括5-10份磷酸锌、5-10份沉淀硫酸钡、1-10份
分散剂、0.1-1份消泡剂、0.1-0.5份润湿剂。分散剂用于协助水性环氧乳液进行适当的分散，可以为离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂或多官能团型润湿分散剂。
11.优选的，所述第二组合功能性助剂包括0.1-5份抗闪锈助剂、0.1-0.5份流平剂、0.1-1份流变剂、0.1-1份杀菌防霉剂。流平剂促使水性环氧乳液在成膜过程中形成平整、光滑的膜层。
12.优选的，以质量份数计，所述水性超耐化学性环氧固化剂包括2-3份聚乙二醇单甲醚、2-5份壳聚糖。
13.为了实现第二个目的，提供一种水性环氧重防腐涂料的制备方法，通过下述技术方案实现。
14.一种水性环氧重防腐涂料的制备方法，用于制备上述任一所述的水性环氧重防腐涂料，包括如下步骤：
15.s1.将磷酸铝、云母粉、颜料、第一组合功能性助剂、去离子水混合，于800-1000转/min的转速下分散30-50min，分散温度控制在20-30℃范围内；
16.s2.将步骤s1分散均匀的物料转移至砂磨机内砂磨至细度≤50μm；
17.s3.向步骤s2砂磨细化的物料中缓慢加入水性环氧乳液a1、水性环氧乳液a2、第二组合功能性助剂，在800-1000转/min的转速下混合均匀；
18.s4.向步骤s3混合均匀的物料中缓慢加入改性石墨烯，在800-1000转/min的转速下混合均匀得到a组分；
19.s5.将步骤s4得到的a组分与b组分按质量比混合均匀，得到水性环氧重防腐涂料。
20.本发明的有益效果：
21.(1)本发明涉及一种水性环氧重防腐涂料，该涂料包括改性石墨烯，将石墨烯浸入在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中，一方面，1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体以较强的相互作用吸附在剥离的石墨烯表面，起到阻止石墨烯团聚的作用，剥离得到稳定分散的改性石墨烯，使得石墨烯均匀分散在水性环氧重防腐涂料中，提高石墨烯在水性环氧重防腐涂料中的分散效果，保证石墨烯均匀分散在水性环氧重防腐涂料中，另一方面，石墨烯具有优异的热传导性能，能够使水性环氧重防腐涂料快速适应使用环境，保证水性环氧重防腐涂料的使用寿命。
22.(2)本发明涉及一种水性环氧重防腐涂料的制备方法，该制备方法将各组分逐一混合并搅拌均匀直至达到涂料要求，分阶段的混合搅拌使各组分充分分散在涂料中，制得的涂料混合效果更好更均匀。
具体实施方式
23.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
24.实施例1
25.一种水性环氧重防腐涂料，包括质量比为100:10的a组分和b组分。
26.以质量份数计，a组分包括30kg水性环氧乳液a1、19.1kg水性环氧乳液a2、3kg磷酸铝、3kg云母粉、1kg改性石墨烯、2kg颜料、31.5kg第一组合功能性助剂、0.4kg第二组合功能性助剂、10kg去离子水；b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。
27.改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得。
28.其中，第一组合功能性助剂包括10kg磷酸锌、10kg沉淀硫酸钡、10kg分散剂、1kg消泡剂、0.5kg润湿剂；第二组合功能性助剂包括0.1kg抗闪锈助剂、0.1kg流平剂、0.1kg流变剂、0.1kg杀菌防霉剂。
29.水性超耐化学性环氧固化剂包括4kg聚乙二醇单甲醚、6kg壳聚糖。
30.水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范围内，固含量在54-56％范围内。
31.水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
32.实施例2
33.一种水性环氧重防腐涂料的制备方法，用于制备实施例1所述的水性环氧重防腐涂料，包括如下步骤：
34.s1.将磷酸铝、云母粉、颜料、第一组合功能性助剂、去离子水混合，于800-1000转/min的转速下分散30-50min，分散温度控制在20-30℃范围内；
35.s2.将步骤s1分散均匀的物料转移至砂磨机内砂磨至细度≤50μm；
36.s3.向步骤s2砂磨细化的物料中缓慢加入水性环氧乳液a1、水性环氧乳液a2、第二组合功能性助剂，在800-1000转/min的转速下混合均匀；
37.s4.向步骤s3混合均匀的物料中缓慢加入改性石墨烯，在800-1000转/min的转速下混合均匀得到a组分；
38.s5.将步骤s4得到的a组分与b组分按质量比混合均匀，得到水性环氧重防腐涂料。
39.实施例3
40.一种水性环氧重防腐涂料，包括质量比为100:12的a组分和b组分。
41.以质量份数计，a组分包括27kg水性环氧乳液a1、29kg水性环氧乳液a2、3kg磷酸铝、7kg云母粉、2kg改性石墨烯、1kg颜料、11.2kg第一组合功能性助剂、1.8kg第二组合功能性助剂、18kg去离子水；b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。
42.改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得。
43.其中，第一组合功能性助剂包括5kg磷酸锌、5kg沉淀硫酸钡、1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.1kg润湿剂；第二组合功能性助剂包括0.3kg抗闪锈助剂、0.2kg流平剂、0.3kg流变剂、1kg杀菌防霉剂。
44.水性超耐化学性环氧固化剂包括5kg聚乙二醇单甲醚、7kg壳聚糖。
45.水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范围内，固含量在54-56％范围内。
46.水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
47.实施例4
48.一种水性环氧重防腐涂料，包括质量比为100:14的a组分和b组分。
49.以质量份数计，a组分包括22.8kg水性环氧乳液a1、21kg水性环氧乳液a2、10kg磷
酸铝、1kg云母粉、2kg改性石墨烯、5kg颜料、15kg第一组合功能性助剂、3.2kg第二组合功能性助剂、20kg去离子水；b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。
50.改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得。
51.其中，第一组合功能性助剂包括5.7kg磷酸锌、5kg沉淀硫酸钡、3kg分散剂、0.8kg消泡剂、0.5kg润湿剂；第二组合功能性助剂包括2kg抗闪锈助剂、0.2kg流平剂、0.5kg流变剂、0.5kg杀菌防霉剂。
52.水性超耐化学性环氧固化剂包括6kg聚乙二醇单甲醚、8kg壳聚糖。
53.水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范围内，固含量在54-56％范围内。
54.水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
55.实施例5
56.一种水性环氧重防腐涂料，包括质量比为100:16的a组分和b组分。
57.以质量份数计，a组分包括17kg水性环氧乳液a1、18.8kg水性环氧乳液a2、8kg磷酸铝、10kg云母粉、2kg改性石墨烯、3kg颜料、21.9kg第一组合功能性助剂、6.3kg第二组合功能性助剂、13kg去离子水；b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。
58.改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得。
59.其中，第一组合功能性助剂包括7kg磷酸锌、6kg沉淀硫酸钡、3kg分散剂、0.5kg消泡剂、0.5kg润湿剂；第二组合功能性助剂包括4.3kg抗闪锈助剂、0.5kg流平剂、1kg流变剂、0.5kg杀菌防霉剂。
60.水性超耐化学性环氧固化剂包括6kg聚乙二醇单甲醚、10kg壳聚糖。
61.水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范围内，固含量在54-56％范围内。
62.水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
63.实施例6
64.一种水性环氧重防腐涂料，包括质量比为100:20的a组分和b组分。
65.以质量份数计，a组分包括15kg水性环氧乳液a1、17.9kg水性环氧乳液a2、5kg磷酸铝、5kg云母粉、2kg改性石墨烯、4kg颜料、27.6kg第一组合功能性助剂、7.5kg第二组合功能性助剂、16kg去离子水；b组分为水性超耐化学性环氧固化剂。
66.改性石墨烯由石墨烯在1-丁基-3-甲基咪唑胆酸盐离子液体的水溶液中剥离制得。
67.其中，第一组合功能性助剂包括9kg磷酸锌、10kg沉淀硫酸钡、7.1kg分散剂、1kg消泡剂、0.5kg润湿剂；第二组合功能性助剂包括5kg抗闪锈助剂、0.5kg流平剂、1kg流变剂、1kg杀菌防霉剂。
68.水性超耐化学性环氧固化剂包括8kg聚乙二醇单甲醚、12kg壳聚糖。
69.水性环氧乳液a1的粘度在7000-17000mpa.s范围内，环氧当量在485-555g/mol范
围内，固含量在54-56％范围内。
70.水性环氧乳液a2的粘度在700-2000mpa.s范围内，环氧当量在500-550g/mol范围内，固含量在52-55％范围内。
71.对比例1
72.采用申请公布号cn113881291a中实施例中提到的工业水性重防腐涂料为对照1，制得相应的重防腐涂料。
73.对比例2
74.采用实施例2的制备方法，不添加改性石墨烯，其余物料按照实施例1的配比进行添加，制备得到重防腐涂料。
75.对比例3
76.该对比例中所添加的物料与对比例2相同，同样不含改性石墨烯，且操作人员直接将各物料混合，在800-1000转/min的转速下分散均匀，制得重防腐涂料。
77.为进一步验证各项实施例的重防腐涂料的质量，将实施例1、实施例3-6、对比例1-3的重防腐涂料分别浸涂在相同规格的试样钢板上，对重防腐涂料的附着力、耐温、耐盐雾性能进行测试，附着力测试按照gb/t9286标准进行测试，耐温测试按照gb/t1735-2009标准进行测试，将待测涂有重防腐涂料的试样钢板于210
±
2℃温度下静置72h，耐盐雾测试按照gb/t10125-2012进行测试，将待测试样钢板置于35℃
±
2℃的盐雾箱中360h，测试结果如表1所示。
78.表1测试结果
[0079] 附着力(级)耐温性耐盐雾实施例11无龟裂、有光泽未腐蚀、未气泡实施例31无龟裂、有光泽未腐蚀、未气泡实施例41无龟裂、有光泽未腐蚀、未气泡实施例51无龟裂、有光泽未腐蚀、未气泡实施例61无龟裂、有光泽未腐蚀、未气泡对比例13未龟裂、无光泽320h腐蚀、有气泡对比例24龟裂、无光泽290h腐蚀、有气泡对比例34龟裂、无光泽270h腐蚀、有气泡
[0080]
由上述测试结果可看出，实施例1、实施例3-6制备的重防腐涂料附着力良好，耐温以及耐盐雾性能均能达到测试标准，未出现龟裂、腐蚀、气泡等现象，符合重防腐涂层的要求。
[0081]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0082]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。