一种新型的石墨烯重防腐耐磨涂料及制备工艺的制作方法

技术特征：
1.一种新型的石墨烯重防腐耐磨涂料及制备工艺，其特征在于，包括以下重量份的原料：a组份：脂肪族异氰酸酯20-60份，聚丙烯酰胺10-20份，聚酯多元醇10-30份，改性石墨烯10-15份；b组份：异氢酸酯40-70份；端氨基聚醚10-20份；扩链剂10-20份；聚脲改性增强复合填料10-20份。2.一种新型石墨烯重防腐耐磨涂料，其制备工艺特点在于，包括以下步骤：(1)a组分是，于惰性环境中，将10-30份聚酯多元醇加热至100-120℃，在真空负压下脱水，随后降温至50-60℃，加入20-60份脂肪族异氰酸酯、10-20份聚丙烯酰胺和10-15份石墨烯经改性而成的半预聚物，在70-100℃下反应，反应时间3-4h，制得a组分。(2)b组分是将10-20份的端氨基聚醚，10-20份的扩链剂、在50-80℃条件下，搅拌混合均匀，再加入40-70份异氢酸酯，继续搅拌30分钟，加入10-20份聚脲改性增强复合填料，均匀搅拌，转数400-800r/min，在50-80℃加热条件下，反应3-3h得到b组分。(3)将所述a、b组分按体积比1∶1的比例进行喷涂，即可制得所述重防腐耐磨金属表面防护涂料。3.根据权利要求1-2所述a组份中改性石墨烯填料，其特征在于，按照以下步骤制备而成：(1)步骤1、将石墨烯加入溶剂中，超声搅拌20-30min，得石墨烯悬浮液；(2)步骤2、采用化学氧化制备石墨烯氧化物：将浓硫酸、浓硝酸与浓盐酸按照摩尔比1∶1∶1进行混合，加入石墨烯悬浮液，室温下搅拌18h；(3)步骤3、将步骤2中的反应物在140℃下加热、搅拌，并冷凝回流50分钟。(4)步骤4、将步骤3中的产物用去离子水进行多次洗涤过滤，并在60℃的真空干燥箱中干燥。(5)步骤5、羧基化氧化石墨烯：将步骤4获得材料溶于聚丙烯酰胺(1/2)中，超声20分钟；充氮除氧后加入丙烯酸，继续超声分散30分钟，加入偶氮二异丁腈，超声30分钟；(6)步骤6、将步骤5的材料放入70℃恒温油浴中搅拌反应4h。(7)步骤7、将步骤6的混合物取出，过滤，蒸馏水抽滤分离，然后用丙酮抽滤分离，并置于60℃真空干燥箱中干燥至质量恒定。(8)步骤8、氨基化石墨烯材料：将步骤7的产物加入聚丙烯酰胺(1/2)中，搅拌并超声20分钟，通氮除氧，在氮气保护下加入端氨基聚醚d400，超声并搅拌30分钟，然后放置到70℃恒温油浴中反应18h。(9)步骤9、将步骤8的反应产物降至常温后过滤，并用蒸馏水抽滤，最后在60℃真空干燥箱中干燥至质量恒定。4.根据权利要求1-2所述b组分中增强填料，其特征在于，按照以下步骤制备而成：(1)步骤1、将b组分填料混合，使用硅烷偶联剂kh550、kh560、kh570中的一种或多种，用量为1-6份；(2)步骤2、将步骤1中的材料溶，60-80份的水与丙酮的混合液中，质量比为3∶7，超声30分钟。加入1-5份的oeta、teta、tepa等一种或多种交联剂。(3)步骤3、在水/丙酮混合液中加入质量分数为7-15份的ipdi，超声分散30分钟。并在低速搅拌下缓慢加入步骤2反应产物，然后在40℃下反应3-5h，获得聚脲包覆的增强复合材
料。(4)步骤4、用水/丙酮混合液清洗聚脲包覆的增强复合材料，2-3次，120-130℃烘干2h，即得聚脲改性增强复合填料。5.根据权利要求1-4所述a组分中脂肪族异氰酸酯为一种或多种混合。6.根据权利要求1-5所述a组分中的聚酯多元醇以脂肪族聚酯多元醇为主，包含聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇等一种或多种。7.根据权利要求1-6所述b组分段氨基聚醚包含d-2000、d-400、d-230、t-403、t5000中的一种或多种。8.根据权利要求1-7所述b组分中扩链剂为低分子质量多官能团的醇类或胺类化合物。

技术总结
本发明是一种金属外表面重防腐耐磨涂料，分A和B两种材料，使用时现场混配；A材料中填料为石墨烯，是通过特定的制备工艺，将石墨烯以反应交联的方式，均匀嵌入到A组份中去，形成稳定的项融化合物，利用石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行，同时提高漆膜的强度和韧性；B组分材料中加入耐磨相碳化硅，通过聚脲包覆改性，稳定相容；A、B组份材料按照1∶1比例混合，喷涂于金属表面，能够在金属表面快速固化，交联键合牢固，获得性能优异稳定的耐磨防腐涂料，其附着力高达14.5MP，耐盐雾3360h，磨耗损失≤20mg(500r/750g)，耐水性320h，适用于近海及垃圾处理等恶劣环境下的厂房、设备的金属外表面防腐耐磨保护。表面防腐耐磨保护。


技术研发人员：张雨 施文韬 张燕 朱威
受保护的技术使用者：上海格烈风新材料科技有限公司
技术研发日：2020.06.15
技术公布日：2021/12/16