石墨烯复合地坪涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地坪涂料领域，尤其涉及一种石墨烯复合地坪涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代工业技术和生产的发展，对于洁净生产环境的要求越来越高，要求地坪耐化学品腐蚀、高洁净度和耐磨损，室内空气含尘量低，这不仅是改善劳动条件的需求，更是现代产品品质的保证。
[0003]石墨烯是一个碳原子厚度的二维材料，具有特殊的蜂巢晶格结构形态，它是人类已知力学强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界最好的钢铁还要高上100倍。它是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。它还具有良好的柔韧性，高导热性能，化学稳定和物理屏蔽等性能。石墨烯微片与其它高分子材料复合，可以极佳的改善高分子材料的力学性能和屏蔽性能。
[0004]目前应用比较广泛的无溶剂环氧地坪涂料虽然有很多优点，但在使用过程中也暴露出了一些弊端，如耐磨损性、耐酸碱腐蚀、耐冲击和机械重载等性能不是很理想，还有待提高改善，而且环氧地坪涂料应用环境千差万别，根据不同应用环境，往往需要选择不同要求的地坪涂料，如化工工业，需要耐化学品腐蚀性能很好的地坪；而机械工业要求地坪耐强烈的机械冲击、耐磨损和能长期经受车辆的碾压。具有某种性能的地坪材料虽然满足它主要的用途，但是对于其他性能则往往不能很好满足其使用要求，从而缩短了整个地坪系统的使用寿命。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种石墨烯复合地坪涂料及其制备方法，以解决现有技术中的技术问题。
[0006]本发明提供一种石墨烯复合地坪涂料，其特征在于，其包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的质量比为4:1?6:1，所述A组分为由以下质量百分比的原料制备而成:环氧树脂30 %?45 %，环氧活性稀释剂5 %?15 %，石墨烯0.1 %?0.3 %，颜料4 %?7 %，填料45%?50%，其余为助剂；所述B组分为环氧固化剂。
[0007]优选的，所述环氧活性稀释剂为C12-C14烷基缩水甘油醚。
[0008]优选的，所述环氧树脂35%?40%，环氧活性稀释剂5%?10%。
[0009]优选的，所述A组分与B组分的质量比为4:1。
[0010]优选的，所述环氧固化剂为改性脂环胺EH-3895L、改性胺Ancamine2685或改性脂肪胺 EH-451K。
[0011]优选的，所述环氧树脂为GELR128液体环氧树脂、NPEL128液体环氧树脂或CYD128液体环氧树脂中的至少一种。
[0012]优选的，所述助剂包括消泡剂、流平剂、分散剂以及防沉剂，其中各组分的质量百分比为:消泡剂0.2 %?0.4 %，流平剂0.1 %?0.3 %，分散剂0.4 %?0.6 %，防沉剂0.4%?0.6%o
[0013]优选的，所述消泡剂为TEGO Airex900消泡剂或Defom 6800消泡剂，所述流平剂为BYK-388，所述分散剂为TEGO Disper655分散剂或TEGO Disper685分散剂，所述防沉剂为AEROSIL R972增稠流变剂。
[0014]优选的，所述颜料为环氧复合色浆，所述填料为硅微粉或重晶石粉。
[0015]本发明还提供一种石墨烯复合地坪涂料的制备方法，其包括以下步骤:
[0016](I)制备A组分:将石墨烯加入环氧活性稀释剂中并分散均匀得到石墨烯预分散液，然后向所述石墨烯预分散液中加入环氧树脂并分散均匀得到石墨烯复合环氧混合物，再向所述石墨烯复合环氧混合物加入助剂、颜料和填料，分散均匀即可，其中，A组分中各原料的质量百分比为:环氧树脂30%?45%，环氧活性稀释剂5%?15%，石墨烯0.1%?0.3%，颜料4%?7%，填料45%?50%，其余为助剂；以及
[0017](2)将A组分和B组分均匀混合得到石墨烯复合地坪涂料，其中，所述B组分为环氧固化剂，A组分与B组分的质量比为4:1?6:1。
[0018]相较于现有技术，本发明所述石墨烯复合地坪涂料具有以下优点:第一，采用石墨烯复合改性环氧体系，由于石墨烯具有强度高、柔韧性好以及屏蔽性能优异的特性，因而提高了由地坪涂料固化后的地坪涂膜的机械强度、柔韧性以及耐化学品性能，从而解决了现有的环氧涂层柔韧性差以及性脆的问题；第二，该涂料通过选用合理比例配方的环氧固化剂、环氧树脂、环氧活性稀释剂、石墨烯、各种助剂、颜料以及填料，并且不采用挥发性有机溶剂，从而保证了涂膜极低的固化收缩率和较高的交联密度，使地坪涂膜具有良好的机械强度和抗渗透性能；第三，当环氧活性稀释剂采用C12-C14烷基缩水甘油醚时，本身具有极低的表面张力，可获得较好的流平性能，并且其对所述环氧树脂有很好的增韧效果，另外避免了现有的使用丁基缩水甘油醚作为环氧活性稀释剂时，蒸气压高造成施工人员健康损害以及环境污染，以及所制得的涂层耐水性和耐酸性较差的缺陷；第四，采用环氧复合色浆作为颜料进行配色，省去了现有的颜料碾磨的工艺，减少了颜料碾磨所产生的原料损耗和清洗碾磨设备所用的有机溶剂，从而优化了生产工艺，便于大规模工业化生产。采用该石墨烯复合地坪涂料获得的涂膜表面平整光滑，致密性好，光泽度高，且耐水性好。
[0019]相较于现有技术，本发明所述石墨烯复合地坪涂料的制备方法具有以下优点:第一，不使用挥发性有机溶剂，对环境友好，符合环保理念，避免了在施工过程因溶剂挥发对施工人员造成健康伤害及污染环境；第二，本制备过程可以一次性施工0.5mm?2.0mm厚度的涂膜，整个地坪体系采用底涂加面涂的施工工艺就可完成地坪系统的铺设，工艺简单，且人工和材料成本较低，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0021]本发明提供了一种石墨烯复合地坪涂料，其包括A组分和B组分。所述A组分为由以下质量百分比的原料制备而成:环氧树脂30%?45%，环氧活性稀释剂5%?15%，石墨烯0.1 %?0.3 %，颜料4 %?7 %，填料45 %?50 %，其余为助剂；所述B组分为环氧固化剂。
[0022]考虑到环氧树脂和环氧活性稀释剂的含量变化会影响固化后的涂膜的机械强度和耐化学品性能，所以含量调整范围要适中。优选的，所述环氧树脂35%?40%，环氧活性稀释剂5%?10%。
[0023]所述环氧固化剂可为改性脂环胺EH-3895L、改性胺Ancamine2685或改性脂肪胺EH-451K。所述A组分可对所述B组分进行固化，经过一定固化时间，即可获得地坪涂膜。
[0024]所述A组分与B组分的质量比可为4:1?6:1，优选为4:1，此时体系选用改性脂环胺EH-3895L作为固化剂，固化涂层综合性能更佳，组分A和组分B更容易混合均匀，施工应用更方便。
[0025]所述环氧活性稀释剂可为C12-C14烷基缩水甘油醚。由于C12-C14烷基缩水甘油醚本身具有极低的表面张力，可获得较好的流平性能，并且其对所述环氧树脂有很好的增韧效果，从而可改善地坪涂料的整体性能。
[0026]所述环氧树脂可为GELR128液体环氧树脂、NPEL128液体环氧树脂或CYD128液体环氧树脂中的至少一种。所述助剂包括消泡剂、流平剂、分散剂以及防沉剂，其中各组分的质量百分比为:消泡剂0.2 %?0.4 %，流平剂0.1 %?0.3 %，分散剂0.4 %?0.6 %，防沉剂0.4%?0.6%。所述消泡剂为TEGO Airex900消泡剂或Defom 6800消泡剂，所述流平剂为BYK-388，所述分散剂为TEGO Disper655分散剂或TEGO Disper685分散剂，所述防沉剂为AEROSIL R972增稠流变剂。
[0027]所述石墨烯可为宁波墨西科技有限公司生产的GP-1通用型石墨烯粉末。所述石墨烯的作用为复合改性环氧体系，从而改善环氧体系的性能。该环氧体系由所述环氧树脂与环氧活性稀释剂、助剂、颜填料以及环氧固化剂等共同形成。
[0028]所述环氧树脂可为GELR128液体环氧树脂、NPEL128液体环氧树脂或CYD128液体环氧树脂中的至少一种。所述颜料为环氧复合色浆，所述填料为硅微粉或重晶石粉。所述硅微粉为325?400目粒径硅微粉，所述重晶石粉为325?400目粒径重晶石粉。
[0029]本发明所述石墨烯复合地坪涂料具有以下优点:
[0030]第一，采用石墨烯复合改性环氧体系，由于石墨烯具有强度高、柔韧性好以及屏蔽性能优异的特性，因而提高了由地坪涂料固化后的地坪涂膜的机械强度、柔韧性以及耐化学品性能，从而解决了现有的环氧涂层柔韧性差以及性脆的问题；
[0031]第二，该涂料通过选用合理比例配方的环氧固化剂、环氧树脂、环氧活性稀释剂、石墨烯、各种助剂、颜料以及填料，并且不采用挥发性有机溶剂，从而保证了涂膜极低的固化收缩率和较高的交联密度，使地坪涂膜具有良好的机械强度和抗渗透性能；
[0032]第三，当环氧活性稀释剂采用C12-C14烷基缩水甘油醚时，本身具有极低的表面张力，可获得较好的流平性能，并且其对所述环氧树脂有很好的增韧效果，另外避免了现有的使用丁基缩水甘油醚作为环氧活性稀释剂时，蒸气压高造成施工人员健康损害和环境污染，以及所制得的涂层耐水性和耐酸性较差的缺陷；
[0033]第四，采用环氧复合色浆作为颜料进行配色，省去了现有的颜料碾磨的工艺，减少了颜料碾磨所产生的原料损耗和清洗碾磨设备所用的有机溶剂，从而优化了生产工艺，便于大规模工业化生产。采用该石墨烯复合地坪涂料获得的涂膜表面平整光滑，致密性好，光泽度高，且耐水性好。
[0034]本发明还提供一种石墨烯复合地坪涂料的制备方法，其包括以下步骤:
[0035](I)制备A组分:将石墨烯加入环氧活性稀释剂中并分散均匀得到石墨烯预分散液，然后向所述石墨烯预分散液中加入环氧树脂并分散均匀得到石墨烯复合环氧混合物，再向所述石墨烯复合环氧混合物加入助剂、颜料和填料，分散均匀即可，其中，A组分中各原料的质量百分比为:环氧树脂30%?45%，环氧活性稀释剂5%?15%，石墨烯0.1%?0.3%，颜料4%?7%，填料45%?50%，其余为助剂；以及
[0036](2)将A组分和B组分均匀混合得到石墨烯复合地坪涂料，其中，所述B组分为环氧固化剂，A组分与B组分的质量比为4:1-6:1。
[0037]步骤(I)具体为:
[0038]