一种耐磨导电防腐复合涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐磨导电防腐复合涂料及其制备方法。


背景技术：

2.导电涂料是一种具有良好导电性能的涂料，由于导电涂料具有消除静电和电磁屏蔽的性能，因此广泛应用于有洁净要求和抗静电要求的场所，同时，导电涂料能对金属等起到防腐蚀的作用，保护金属制品的使用寿命，目前，现有的导电涂料由成膜物质、导电填料、溶剂和助剂所组成，但是，导电涂料中的导电填料容易团聚，这导致导电填料在涂料中分散不均匀，形成的涂膜机械性能差、易破损，耐磨性能低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种耐磨导电防腐复合涂料以解决上述存在的问题。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种耐磨导电防腐复合涂料，包括a组分和b组分，所述a组分按重量份数计，包括5
‑
10份氧化石墨烯、0.5
‑
2份丙三醇、0.05
‑
1份石蜡油、0.5
‑
5份纳米二氧化钛、0.5
‑
5份壬基酚聚氧乙烯醚、60
‑
83份纳米锌粉、8
‑
20份月桂醇硫酸钠，所述b组分按重量份数计，包括55
‑
80份聚氨酯改性环氧树脂乳液、10
‑
35份水、5
‑
10份聚乙烯醇、5
‑
10份天然胶乳。
5.进一步地，所述石蜡油中石蜡的含量为55%
‑
65%。
6.进一步地，所述纳米二氧化钛的平均粒径为20
‑
40nm。
7.进一步地，所述纳米锌粉的平均粒径为20
‑
40nm。
8.进一步地，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为40%
‑
60%。
9.进一步地，所述聚乙烯醇的分子量为16000
‑
20000。
10.进一步地，所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内搅拌分散10
‑
20分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散10
‑
20分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌分散10
‑
20分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散25
‑
35分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水混合后搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
11.进一步地，所述步骤（1）搅拌分散的转速为1000
‑
1500r/min。
12.进一步地，所述步骤（3）搅拌分散的a组分、b组分和水的质量比为3:1:0.5本发明的有益效果是：本发明制备的耐磨导电防腐复合涂料，以聚氨酯改性环氧树脂乳液、月桂醇硫酸钠和纳米锌粉为原料，环氧树脂的交联密度高，能有效屏蔽水和空气，防止水和空气进入涂料内部导致涂料涂覆后产生流挂现象，纳米锌粉作为填料，起到阴极保护作用，月桂醇硫酸
钠能有效提高涂料的粘度，将月桂醇硫酸钠加入涂料中，月桂醇硫酸钠能对分散在涂料内的纳米锌粉和氧化石墨烯起到良好的包覆和托浮效果，防止纳米锌粉和氧化石墨烯在涂料内发生团聚，减少因锌粉团聚产生的流挂现象，在提高涂膜导电性能的同时，还能改善涂膜的防腐性能。
具体实施方式
13.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
14.一种耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括5
‑
10份氧化石墨烯、0.5
‑
2份丙三醇、0.05
‑
1份石蜡油、0.5
‑
5份纳米二氧化钛、0.5
‑
5份壬基酚聚氧乙烯醚、60
‑
83份纳米锌粉、8
‑
20份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括55
‑
80份聚氨酯改性环氧树脂乳液、10
‑
35份水、5
‑
10份聚乙烯醇、5
‑
10份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为55%
‑
65%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为20
‑
40nm，所述纳米锌粉的平均粒径为20
‑
40nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为40%
‑
60%，所述聚乙烯醇的分子量为16000
‑
20000。
15.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1000
‑
1500r/min的转速搅拌分散10
‑
20分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散10
‑
20分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散10
‑
20分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散25
‑
35分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
16.实施例1本实施例的耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括5份氧化石墨烯、0.5份丙三醇、0.05份石蜡油、0.5份纳米二氧化钛、0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、60份纳米锌粉、8份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括55份聚氨酯改性环氧树脂乳液、10份水、5份聚乙烯醇、5份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为55%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，所述纳米锌粉的平均粒径为20nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为40%，所述聚乙烯醇的分子量为16000。
17.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1000r/min的转速搅拌分散10分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散10分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散10分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散25分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
18.实施例2本实施例的耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括5
‑
10份氧化石墨烯、1份丙三醇、0.75份石蜡油、2份纳米二氧化钛、3份壬基酚聚氧乙烯醚、70份纳米锌粉、14份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括65份聚氨酯改性环氧树脂乳液、20份水、7份聚乙烯醇、7份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为60%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为30nm，所述纳米锌粉的平均粒径为30nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为450%，所述聚乙烯醇的分子量为18000。
19.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1250r/min的转速搅拌分散15分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散15分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散15分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散30分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
20.实施例3本实施例的耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括10份氧化石墨烯、2份丙三醇、1份石蜡油、5份纳米二氧化钛、5份壬基酚聚氧乙烯醚、83份纳米锌粉、20份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括80份聚氨酯改性环氧树脂乳液、35份水、10份聚乙烯醇、10份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为65%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为40nm，所述纳米锌粉的平均粒径为40nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为60%，所述聚乙烯醇的分子量为20000。
21.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1500r/min的转速搅拌分散20分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散20分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散20分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散35分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
22.实施例4本实施例的耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括5
‑
10份氧化石墨烯、0.5份丙三醇、1份石蜡油、0.5份纳米二氧化钛、5份壬基酚聚氧乙烯醚、60份纳米锌粉、20份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括55份聚氨酯改性环氧树脂乳液、35份水、5份聚乙烯醇、10份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为55%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为40nm，所述纳米锌粉的平均粒径为20nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为60%，所述聚乙烯醇的分子量为17000。
23.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1500r/min的转速搅拌分散10分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散20分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散10分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散35分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
24.实施例5本实施例的耐磨导电防腐复合涂料，由a组分、b组分和水按照重量比为3:1:0.5混合制得，其中，a组分按重量份数计，包括10份氧化石墨烯、2份丙三醇、0.05份石蜡油、5份纳米二氧化钛、0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、83份纳米锌粉、8份月桂醇硫酸钠，b组分按重量份数计，包括80份聚氨酯改性环氧树脂乳液、10份水、10份聚乙烯醇、5份天然胶乳。其中，所述石蜡油中石蜡的含量为65%，所述纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，所述纳米锌粉的平均粒径为40nm，所述聚氨酯改性环氧树脂乳液的固含量为40%，所述聚乙烯醇的分子量为19000。
25.所述耐磨导电防腐复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯和1/2的月桂醇硫酸钠混合后至于高速剪切机内，以1000r/min的转速搅拌分散20分钟，加入丙三醇和石蜡油，搅拌分散10分钟，再加入纳米二氧化钛和壬基酚聚氧乙烯醚。搅拌分散20分钟，最后加入剩余1/2的月桂醇硫酸钠和纳米锌粉，搅拌分散25分钟，得a组分；（2）将聚氨酯改性环氧树脂乳液、聚乙烯醇和水在分散罐内搅拌均匀，再加入天然胶乳搅拌均匀，得到b组分；（3）将a组分、b组分和水按照3:1:0.5混合均匀，得耐磨导电防腐复合涂料。
26.实验例涂料性能测试：将实施例1
‑
5制备的耐磨导电防腐复合涂料分别喷涂在试板上形成涂膜，检测涂膜的膜厚、冲击试验、附着力以及耐盐雾性能。
27.膜厚测试：按gb/t13452.2
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2008，试板为马口铁板，试板竖直喷涂，测试膜厚；冲击试验：按gb/t1732
‑
1993，试板为马口铁板，膜厚23
±
3nm；附着力：按gb/t5210
‑
2006，试板为喷砂钢板，膜厚100nm；耐盐雾：按gb/t1771
‑
2007，试板为喷砂钢板，膜厚100nm。
28.涂料性能测试结果见表1。
29.表1实施例中的耐磨导电防腐复合涂料性能数据项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5膜厚(nm)188190186182180冲击试验(cm)5050505050附着力(mpa)≥10≥10≥10≥10≥10耐盐雾(h)≥3000≥3000≥3000≥2600≥2500由表1可见，本发明制备的本发明制备的耐磨导电防腐复合涂料，以聚氨酯改性环氧树脂乳液、月桂醇硫酸钠和纳米锌粉为原料，环氧树脂的交联密度高，能有效屏蔽水和空
气，防止水和空气进入涂料内部导致涂料涂覆后产生流挂现象，纳米锌粉作为填料，起到阴极保护作用，月桂醇硫酸钠能有效提高涂料的粘度，将月桂醇硫酸钠加入涂料中，月桂醇硫酸钠能对分散在涂料内的纳米锌粉和氧化石墨烯起到良好的包覆和托浮效果，防止纳米锌粉和氧化石墨烯在涂料内发生团聚，减少因锌粉团聚产生的流挂现象，在提高涂膜导电性能的同时，还能改善涂膜的防腐性能。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。