一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层的制作方法

本发明涉及一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，具体地说涉及一种高端的导电导热、超高强度的环保型防腐防水。

背景技术：

1、随着人们对于环保的要求越来越高，水性高分子材料引起较多的关注，同时也得到了较大的发展，树脂水性化已成为当今树脂领域应用和研究的重要方向，同时对污水处理厂、自来水水厂、发电厂、垃圾掩埋场、海洋工程、核电工程、桥梁工程、地铁工程等工程要求腐蚀性能较高，大部分水性涂料为微型防腐，此发明引用本公司一种彩色多功能防腐防水涂料201010123822.0，在原基础上通过石墨烯等二维纳米材料的添加，利用二维纳米材料具有的大比表面积、更高的电子迁移率、更好的导电性能和热导性能等独特的物理性质，提高复合涂层材料的防腐蚀性、耐候性、耐老化性及超高强度，极大的提高了防腐防水的物理性、施工便利性和与基材的粘结性，因此被认为是新一代防腐防水涂料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决原专利一种彩色多功能防腐防水涂料201010123822.0技术的不足，在原基础上提高了复合涂层材料的导电导热性、防腐蚀性、耐候性、耐老化性及耐辐照性，极大地提高了防腐防水的物理性、施工便利性和与基材的粘结强度，是一种具有超高的强度、良好的重腐蚀性能、成膜性、粘结性的防腐防水涂层材料。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其涂层材料的组成及重量份数如下：

3、本发明的目的是通过以下几个方案实现的：

4、一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于，包含底涂(组份a和组份b)、中涂(组份a和组份b)、面涂(组份a和组份b)。

5、底涂组份a包含：改性石墨烯4-20份、纳米二氧化硅4-20份、纳米云母粉4-10份、硅酸盐水泥60-120份、硅酸盐玻璃料10-20份、无机填料10-20份、无机颜料10-20份、减水剂2-6份、流平剂2-6份、分散剂1-2份；组份b包含：水性环氧树脂10-20份、水性氟碳乳液树脂20-40份、水性聚氨酯5-10份、乙烯－醋酸乙烯共聚物(vae)5-10份、酯类增塑剂5-20份、乙二醇0-10份、增稠剂1-5份、消泡剂2-5份。

6、中涂组份a包含：改性石墨烯5-15份、纳米二氧化硅5-20份、纳米云母粉2-5份、硅酸盐水泥10-40份、硅酸盐玻璃料5-15份、无机填料5-10份、无机颜料5-10份、减水剂1-3份、流平剂1-3份、分散剂0.5-1份；组份b包含：水性环氧树脂15-25份、水性氟碳乳液树脂30-60份、水性聚氨酯15-25份、乙烯－醋酸乙烯共聚物(vae)15-30份、酯类增塑剂5-25份、乙二醇0-15份、增稠剂1-10份、消泡剂2-10份。

7、面涂组份a包含：改性石墨烯10-20份、纳米二氧化硅10-20份、纳米云母粉2-5份、硅酸盐水泥20-40份、硅酸盐玻璃料10-20份、无机填料5-10份、无机颜料5-10份、减水剂1-3份、流平剂1-3份、分散剂0.5-1份；组份b包含：水性环氧树脂20-30份、水性氟碳乳液树脂30-50份、水性聚氨酯10-20份、乙烯－醋酸乙烯共聚物(vae)15-30份、酯类增塑剂5-15份、乙二醇0-10份、增稠剂1-5份、消泡剂2-5份。

8、通过石墨烯等二维纳米材料的添加，利用二维纳米材料具有的大比表面积、更高的电子迁移率、更好的导电性能和热导性能等独特的物理性质，提高复合涂层材料的防腐蚀性、耐候性、耐老化性及超高强度，极大的提高了防腐防水的物理性、施工便利性和与基材的粘结性。

9、本发明提供的改性石墨烯的制备方法是氧化还原法，通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨，然后将反应物进行水洗，并对洗净后的固体进行冷冻干燥，制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离，制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原，得到石墨烯二维纳米材料。这种方法操作简单，产量高，该制备方法工艺简单，过程可控性强，有利于工业化大规模生产。另外，该法制备的石墨烯含有较丰富的含氧官能团，易于改性。

10、配制方法是将将固态组份改性石墨烯、纳米二氧化硅、纳米云母粉、高铝水泥、硅酸盐玻璃料、无机填料、无机颜料、减水剂、流平剂、分散剂配成甲组份；液态组份水性环氧树脂、水性氟碳乳液树脂、水性聚氨酯、乙烯一醋乙烯共聚物(vae)、酯类增塑剂、乙二醇、增稠剂、消泡剂混合配成乙组份，把甲组份和乙组份放到一起搅拌10分钟左右即可。

11、此配方也可以不加入乙二醇，乙二醇可以起到抗冻，改善流平性的作用。

12、所述的硅酸盐玻璃料由二氧化硅35-38％,氧化钾5-8％,二氧化锰2-5％,三氧化二硼18-22％,氧化锂2-6％,氧化钙8-9％,氧化钠10-12％,三氧化二铝4-5％,氧化镍0.1-1.4％组成。

13、所述的无机填料选用碳酸钙，高岭土或云母粉，可以起到耐磨的作用。

14、所述的脂类增塑剂选用二丁酯或二辛酯，可以改进涂料涂膜的耐冲击性，柔韧性，附着力等性能。

15、所述的无机颜料选用氧化铁颜料，可以制成黑色、红色、绿色、黄色等各种颜色的防水涂料，因为是无机颜料，所以耐晒性好。

16、所述的减水剂为p29。

17、所述的流平剂rm-2020。

18、所述的分散剂为中亚分散剂sn-5040。

19、所述的增稠剂为rm-8w。

20、所述的消泡剂为byk-054。

21、本发明的一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层具有防腐蚀性，耐候性和耐老化性，极大地提高了防腐防水的物理性、施工便利性和与基材的粘结性，具有良好的重腐蚀性能、成膜性、粘结性、使用寿命长、无环境污染等优点。施工时对基面平整度要求不高，能在潮湿基面施工，拓宽了使用范围。主要适用于污水处理厂、自来水水厂、发电厂、垃圾掩埋场、海洋工程、核电工程、桥梁工程、地铁、隧道工程等。

22、为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

23、本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

24、本发明所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

技术特征：

1.一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于，包含底涂(组份a和组份b)、中涂(组份a和组份b)、面涂(组份a和组份b)：

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于：所述的硅酸盐玻璃料由二氧化硅35-38％,氧化钾5-8％,二氧化锰2-5％,三氧化二硼18-22％,氧化锂2-6％,氧化钙8-9％,氧化钠10-12％,三氧化二铝4-5％,氧化镍0.1-1.4％组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于：所述的脂类增塑剂选用二丁酯或二辛脂。

4.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于：所述的无机填料选用碳酸钙、高岭土、云母粉或贝壳粉。

5.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层，其特征在于：所述的无机颜料选用氧化铁颜料。

技术总结本发明涉及一种石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂层。石墨烯作为一种二维材料有其独特的物理性质，相对于三维材料，石墨烯具有更高的表面积、更高的电子迁移率、更好的导电性能和热导性能。本发明中基于该石墨烯二维纳米材料复合的防腐防水涂料主要由改性石墨烯等二维纳米材料、纳米二氧化硅、纳米云母粉、硅酸盐水泥、无机填料、无机颜料、减水剂、流平剂、分散剂、水性环氧树脂、水性氟碳乳液树脂、水性聚氨酯、乙烯－醋酸乙烯共聚乳液(VAE)、酯类增塑剂、乙二醇、增稠剂、消泡剂组成。具有耐久性好，维护时间长，耐重防腐性能好，抗辐射性能等特点，主要适用于污水处理厂、自来水水厂、发电厂、垃圾掩埋场、海洋工程、核电工程等。技术研发人员：于建强,吕世宁,王连国,宁浩,曲媛媛,蔡任娜,姜耀青,乔玉香,姜巧慧受保护的技术使用者：山东蓝盟防腐科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20