一种地聚物涂料及其制备方法和应用

本发明属于防腐，具体涉及一种地聚物涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、地聚物材料由粉煤灰、矿渣、偏高岭土等工业副产品通过碱激发的方式制备得到，其是一种绿色节能环保的无机材料。地聚物材料具有较高的早期强度、抗渗性和氯离子固化能力，具有制备钢材防腐涂层的良好基因和广阔应用前景。

2、目前，已有的地聚物涂层配方主要是通过添加一些纳米材料，以物理填充的方式细化孔隙率，缓解地聚物收缩开裂的问题。然而，作为钢材的防腐涂层，现有配方的改性材料无法有效改善地聚物与钢材之间的界面结合能力，导致涂层容易因腐蚀产物的膨胀应力而开裂并剥落。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地聚物涂料及其制备方法和应用，本发明提供的地聚物涂料形成的涂层致密，与钢材之间的结合能力强，具有稳定的防腐性能。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种地聚物涂料，以质量份数计，包括以下组分：

4、粉煤灰70～80份、矿渣40～50份、偏高岭土25～35份、聚乙烯醇粉末2～4份、钛白粉6.5～8.5份、氧化石墨烯分散液104.0375～104.15份和消泡剂0.5～1份。

5、优选的，所述氧化石墨烯分散液包括氧化石墨烯、碱激发剂和表面活性剂。

6、优选的，所述碱激发剂包括氢氧化钠的水溶液和水玻璃。

7、优选的，所述表面活性剂包括聚羧酸减水剂和/或十二烷基苯磺酸钠。

8、优选的，所述氢氧化钠和水玻璃的质量比为(3.5～4.5):(55～65)。

9、本发明还提供了上述技术方案所述地聚物涂料的制备方法，包括以下步骤：

10、将粉煤灰、矿渣、偏高岭土、聚乙烯醇粉末和钛白粉第一混合，得到固体料；

11、将所述固体料、氧化石墨烯分散液和消泡剂第二混合，得到地聚物涂料。

12、本发明还提供了上述技术方案所述地聚物涂料或上述技术方案所述制备方法制备的地聚物涂料在钢材防腐中的应用。

13、本发明还提供了一种地聚物涂层的制备方法，包括以下步骤：

14、将地聚物涂料涂覆在钢材表面，干燥，得到地聚物涂层；

15、所述地聚物涂料为上述技术方案所述地聚物涂料或上述技术方案所述制备方法制备的地聚物涂料。

16、优选的，所述地聚物涂料的涂覆量为0.17～0.25g/cm2。

17、优选的，所述涂覆为喷涂；所述喷涂所用喷嘴的直径为4～6mm；所述喷涂的压力为3～5mpa；所述喷嘴与钢材的间距为12～18cm；所述喷涂的时间为10～15s。

18、本发明提供了一种地聚物涂料，以质量份数计，包括以下组分：粉煤灰70～80份、矿渣40～50份、偏高岭土25～35份、聚乙烯醇粉末2～4份、钛白粉6.5～8.5份、氧化石墨烯分散液104.0375～104.15份和消泡剂0.5～1份。本发明在地聚物材料中掺入氧化石墨烯，氧化石墨烯的羟基不仅能够与地聚物中的羟基形成氢键，减少地聚物的毛细孔孔径，建立高致密的聚合物网络体系，还可以通过氧化石墨烯的羧基与钢材中的氧化膜形成c-o-fe键，改善涂层与钢材的界面结合能力，避免涂层因腐蚀产物的膨胀应力而开裂并剥落，为钢材建立涂层和涂层-钢材界面两道防线，使钢材具有稳定的防腐性能。

技术特征：

1.一种地聚物涂料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的地聚物涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液包括氧化石墨烯、碱激发剂和表面活性剂。

3.根据权利要求2所述的地聚物涂料，其特征在于，所述碱激发剂包括氢氧化钠的水溶液和水玻璃。

4.根据权利要求2所述的地聚物涂料，其特征在于，所述表面活性剂包括聚羧酸减水剂和/或十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求3所述的地聚物涂料，其特征在于，所述氢氧化钠和水玻璃的质量比为(3.5～4.5):(55～65)。

6.权利要求1～5任一项所述地聚物涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.权利要求1～5任一项所述地聚物涂料或权利要求6所述制备方法制备的地聚物涂料在钢材防腐中的应用。

8.一种地聚物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述地聚物涂料的涂覆量为0.17～0.25g/cm2。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆为喷涂；所述喷涂所用喷嘴的直径为4～6mm；所述喷涂的压力为3～5mpa；所述喷嘴与钢材的间距为12～18cm；所述喷涂的时间为10～15s。

技术总结本发明属于防腐技术领域，具体涉及一种地聚物涂料及其制备方法和应用。本发明在地聚物材料中掺入氧化石墨烯纳米颗粒，其表面的羟基不仅能够与地聚物中的羟基形成氢键，减少地聚物的毛细孔孔径，建立高致密的聚合物网络体系，还可以通过氧化石墨烯的羧基与钢材中的氧化膜形成C‑O‑Fe键，改善涂层与钢材的界面结合能力，避免涂层因腐蚀产物的膨胀应力而开裂并剥落，为钢材建立涂层和涂层‑钢材界面两道防线，使钢材具有稳定的防腐性能。技术研发人员：周英武,余盈,邢锋,金圣,郭孟环,李犇,朱忠锋受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26