CN105176167A - 一种石墨烯耐酸碱涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯耐酸碱涂料及其制备方法，其中所述石墨烯耐酸碱涂料以石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液、有机硅改性氟碳树脂、酚醛树脂、丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶为原料，经过分步混合的方法，制备出一种耐腐蚀，耐磨，能够吸热的石墨烯耐酸碱涂料，适用于电力电网户外设备。

Description

一种石墨烯耐酸碱涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于耐酸碱涂料领域，特别涉及一种适用于电力电网户外设备的石墨烯耐酸碱涂料及其制备方法。

背景技术

电力设备(powersystem)主要包括以发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。

随着工业的发展，在电力电网户外设备用上，石墨烯耐酸碱涂料为主要的涂料所能起到的防腐、耐磨、耐酸碱作用越来越重要，目前，常见的石墨烯耐酸碱涂料易被腐蚀和老化，也不能起到自清洁、耐酸碱效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，研制出一种耐磨，耐腐蚀，能够吸热的石墨烯耐酸碱涂料及其制备方法，其中该石墨烯耐酸碱涂料适用于电力电网户外设备。

一种石墨烯耐酸碱涂料，该耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35-55份；硅烷交联聚乙烯35-55份；多孔刚玉35-55份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35-55份；有机硅改性氟碳树脂35-55份；酚醛树脂35-55份；丙烯酸1-16份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚1-16份；二月桂酸二丁基锡1-16份；苯丙乳液1-16份；偏硅酸钙1-16份；气相三氧化二铝1-16份；

氯化聚氯乙烯树脂1-16份；磷酸三异丙基苯酯1-16份；醋酸丁酯1-16份；钛白粉1-16份；钢纤维1-16份；凝固剂1-16份；稀释剂1-16份；铁粉1-16份；硅溶胶1-16份。

作为本发明的优选方案，该石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35份；硅烷交联聚乙烯35份；多孔刚玉35份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35份；有机硅改性氟碳树脂35份；酚醛树脂35份；丙烯酸5份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚5份；二月桂酸二丁基锡5份；苯丙乳液5份；偏硅酸钙5份；气相三氧化二铝5份；氯化聚氯乙烯树脂5份；磷酸三异丙基苯酯5份；醋酸丁酯5份；钛白粉5份；钢纤维5份；凝固剂5份；稀释剂5份；铁粉5份；硅溶胶5份。

作为本发明的优选方案，所述石墨烯的粒径为35-60nm。

本发明还提供一种石墨烯耐酸碱涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；

(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；

(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。

通过上述技术方案的应用，本发明具有如下有益效果：

(1)、采用石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液、有机硅改性氟碳树脂和酚醛树脂作为石墨烯耐酸碱涂料的主要成分，石墨烯作为涂料的主要成分，不仅能提高导电性或耐盐雾性能，同时还能进一步降低涂层厚度,增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性和耐酸碱性，而硅烷交联聚乙烯与有机硅改性氟碳树脂的复合使用，将大大增强该石墨烯耐酸碱涂料的耐磨、耐腐蚀以及耐酸碱的性能；而无机材料多孔刚玉以及甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液，由于自身对于涂料具有增强效果，作为主要成分使得该耐酸碱涂料的耐酸碱性能大大增强。

(2)、选择丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶为辅助成分，不仅使得该石墨烯耐酸碱涂料的耐磨、耐腐蚀、耐酸碱性能得到提高，还是得该石墨烯耐酸碱涂料具有较好的疏水性能、并且由于添加了太阳能选择性吸收功能铁粉和硅溶胶组合，使得该石墨烯耐酸碱涂料能够用于太阳能相关的电力电网户外设备。

(3)、该石墨烯耐酸碱涂料制备工艺简单，易于工业化，原料来源广泛，非常适合应用于生产。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

本实施例所提供的石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35份；硅烷交联聚乙烯35份；多孔刚玉35份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35份；有机硅改性氟碳树脂35份；酚醛树脂35份；丙烯酸5份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚5份；二月桂酸二丁基锡5份；苯丙乳液5份；偏硅酸钙5份；气相三氧化二铝5份；氯化聚氯乙烯树脂5份；磷酸三异丙基苯酯5份；醋酸丁酯5份；钛白粉5份；钢纤维5份；凝固剂5份；稀释剂5份；铁粉5份；硅溶胶5份。其中所述石墨烯的粒径为30nm。

本实施例的石墨烯耐酸碱涂料的方法，包括如下步骤：(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。

实施例2

本实施例所提供的石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯46份；硅烷交联聚乙烯46份；多孔刚玉46份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液46份；有机硅改性氟碳树脂46份；酚醛树脂46份；丙烯酸6份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚6份；二月桂酸二丁基锡6份；苯丙乳液6份；偏硅酸钙6份；气相三氧化二铝6份；氯化聚氯乙烯树脂6份；磷酸三异丙基苯酯6份；醋酸丁酯6份；钛白粉6份；钢纤维6份；凝固剂6份；稀释剂6份；铁粉6份；硅溶胶6份。其中所述石墨烯的粒径为30nm。

本实施例的石墨烯耐酸碱涂料的方法，包括如下步骤：(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。

实施例3

本实施例所提供的石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯30份；硅烷交联聚乙烯30份；多孔刚玉30份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液30份；有机硅改性氟碳树脂30份；酚醛树脂30份；丙烯酸1份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚1份；二月桂酸二丁基锡1份；苯丙乳液1份；偏硅酸钙1份；气相三氧化二铝1份；氯化聚氯乙烯树脂1份；磷酸三异丙基苯酯1份；醋酸丁酯1份；钛白粉1份；钢纤维1份；凝固剂1份；稀释剂1份；铁粉1份；硅溶胶1份。其中所述石墨烯的粒径为40nm。

本实施例的石墨烯耐酸碱涂料的方法，包括如下步骤：(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。

实施例4

本实施例所提供的石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35份；硅烷交联聚乙烯35份；多孔刚玉35份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35份；有机硅改性氟碳树脂35份；酚醛树脂35份；丙烯酸16份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚16份；二月桂酸二丁基锡16份；苯丙乳液16份；偏硅酸钙16份；气相三氧化二铝16份；氯化聚氯乙烯树脂16份；磷酸三异丙基苯酯16份；醋酸丁酯16份；钛白粉16份；钢纤维16份；凝固剂16份；稀释剂16份；铁粉16份；硅溶胶16份。其中所述石墨烯的粒径为40nm。

本实施例的石墨烯耐酸碱涂料的方法，包括如下步骤：(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。

对实施例1-4所制备的石墨烯耐酸碱涂料涂覆在电力电网户外设备上进行耐酸碱实验，耐酸性在5％w/V硫酸浸渍和耐碱性在5％w/V浸渍，无变化时间如下，结果如下：

	耐酸性	耐碱性
			实施例1	1333	1723
实施例2	1345	1733
			实施例3	1356	1730
实施例4	1351	1729

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种石墨烯耐酸碱涂料，其特征在于：该耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35-55份；硅烷交联聚乙烯35-55份；多孔刚玉35-55份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35-55份；有机硅改性氟碳树脂35-55份；酚醛树脂35-55份；丙烯酸1-16份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚1-16份；二月桂酸二丁基锡1-16份；苯丙乳液1-16份；偏硅酸钙1-16份；气相三氧化二铝1-16份；氯化聚氯乙烯树脂1-16份；磷酸三异丙基苯酯1-16份；醋酸丁酯1-16份；钛白粉1-16份；钢纤维1-16份；凝固剂1-16份；稀释剂1-16份；铁粉1-16份；硅溶胶1-16份。

2.根据权利要求1所述的石墨烯耐酸碱涂料，其特征在于：该石墨烯耐酸碱涂料由如下重量份物质组成：石墨烯35份；硅烷交联聚乙烯35份；多孔刚玉35份；甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液35份；有机硅改性氟碳树脂35份；酚醛树脂35份；丙烯酸5份；2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚5份；二月桂酸二丁基锡5份；苯丙乳液5份；偏硅酸钙5份；气相三氧化二铝5份；氯化聚氯乙烯树脂5份；磷酸三异丙基苯酯5份；醋酸丁酯5份；钛白粉5份；钢纤维5份；凝固剂5份；稀释剂5份；铁粉5份；硅溶胶5份。

3.根据权利要求1或3所述的石墨烯耐酸碱涂料，其特征在于：所述石墨烯的粒径为35-60nm。

4.一种制备上述权利要求所述的石墨烯耐酸碱涂料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、按照石墨烯耐酸碱涂料的组成进行配料；

(2)、按照配方量首先加入石墨烯、硅烷交联聚乙烯、多孔刚玉、甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚物乳液和有机硅改性氟碳树脂，研磨机研磨混合3min，随后再加入酚醛树脂，用高速搅拌机搅拌35min；

(3)、在45℃下再加入丙烯酸、2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚、二月桂酸二丁基锡、苯丙乳液、偏硅酸钙、气相三氧化二铝、氯化聚氯乙烯树脂、磷酸三异丙基苯酯、醋酸丁酯、钛白粉、钢纤维、凝固剂、稀释剂、铁粉和硅溶胶，并搅拌40min，得到石墨烯耐酸碱涂料。