CN108178964A - 一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种石墨烯无溶剂防腐涂料，被广泛应用于储罐内壁、造船业、港口码头、埋地管道等重防腐领域。其特征在于：由液态环氧树脂聚合为成膜物质，加入石墨烯纳米元素、多种无机纳米复合材料及其活性稀释剂、助剂、填料、颜料和胺类固化剂等组成。本发明石墨烯(添加)在改性涂料性能方面在说明书上展示了六点发明示例。目前在百氏高涂料应用过程中开始用于下述六种无溶剂环氧(重)防腐涂料中实现的方案展示出优势与特点；(详见如下六点示例)。无溶剂防腐涂料经石墨烯(添加)改性，可以有很大提高涂层的防腐蚀性能，同时，使涂层具有了突出的绿色环保性。

Description

一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术

本发明属于一种石墨烯无溶剂防腐涂料，主要在适用于通风不良的环境下施工，可用以装载饮用水，食品或其他敏感性物质。石墨烯(添加)改性无溶剂防腐涂料，使更具有强度高、固化收缩率小、耐化学品性能优良、耐碱性突出、可一次性施工200～1000μm、无针孔、防腐性能优异等优点，被广泛应用于储罐内壁、造船业、港口码头、埋地管道等重防腐领域，成为防腐涂料领域必不可少的涂料品种。

本发明涉及一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术，其特征在于：由液态环氧树脂聚合为成膜物质，加入石墨烯纳米元素、多种无机纳米复合材料及其活性稀释剂、助剂、填料、颜料和胺类固化剂等组成。

石墨烯无溶剂型防腐睃涂料是一种新型环境友好的涂料，一般是指成膜后固体分含量接近或达到100％的涂料，它是一种高性能、高固体分的涂料。无溶剂涂料又可称活性溶剂涂料，它并不是完全不含溶剂，而是指溶剂最终成为涂膜组分，在固化成膜过程中不向大气中排放Voc。

一般对于无溶剂型涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。因此，开发新型石墨烯(添加)改性无溶剂防腐涂料使长效环保的防腐蚀涂料成为新热点。

石墨烯是一种由sp2杂化碳原子组成的二维晶体材料，具有略微波浪状的层式结构，一般石墨烯的共轭结构会导致其与水、有机溶剂以及聚合物的相容性较差，因而增加了其在涂料领域中的应用难度。为解决该问题，可在制备石墨烯的过程中先将GO功能化改性，再按需要进行还原。

本发明石墨烯(添加)改性无溶剂防腐涂料一般为双组分，有时在使用前加入添加剂，常见的有环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚脲树脂等，其耐腐性、耐候性、机械强度等较为突出，一次成膜，附着力优异，原料的选择范围广，具有污染少、施工便利、物理性能优异，应用广泛等特点。

目前国内使用的石墨烯无溶剂涂料和黏合剂中，使用量和使用范围最大的就是环氧树脂，环氧树脂中含有多种可发生不同功能作用的基团，如环氧基、醚键、羟基和苯环，其中环氧基可发生交联反应等特点。

石墨烯经功能化改性后既保留了原有性质，还附带了改性基团的反应活性，能有效提高石墨烯在涂料体系中的分散性、相容性，甚至可赋予涂料体系某种特殊功能，因此石墨烯的功能化改性是其在涂料领域应用中必不可少的重要一环。

石墨烯涂料是一种材料，这种含有石墨烯片径材料，可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层、石墨烯涂料的涂层。

片状石墨烯表面的超疏水性，及平行排列的片状石墨烯对腐蚀因子的阻隔作用，为石墨烯用作防腐涂料提供了可能，主要工业国家均将石墨烯研究和应用提升至战略高度。

分散是石墨烯填料的关键技术问题，对无溶剂/水性防腐涂料及环氧涂层的耐蚀性影响巨大。由于石墨烯自身团聚，一般通过化学接枝修饰，但过程繁琐，成本高，难以产业化，因此发明简洁有效的分散方法至关重要。

一般而言，无溶剂涂料，并不是没有溶剂，而是这种溶剂可以溶解树脂，并具有活性可与树脂发生反应，成为涂膜的一部分。它对环境的污染是很小的，是目前防腐蚀涂料的重要发展方向之一。但是此类涂料由于体系黏度较大，适用期短，涂膜外观质量不够理想，而且施工要求较高，因而价格也比较高，还没有得到较大范围的应用。

本发明人在石墨烯改性无溶剂防腐涂料应用过程中对石墨烯应用性能与方案提出如下几点。

(1)石墨烯具有高比表面积、快速导电性、优异的化学稳定性、突出的力学性能、高导热性等性能，使其改性在无溶剂防腐涂料中有广泛应用。

(2)石墨烯在改性防腐涂料、导电涂料、阻燃涂料等涂料体系中均可以大幅提高无溶剂涂料的综合性能，如降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升无溶剂防腐料耐磨性，并使涂料具有绿色环保性。尤其在水性防腐涂料、环氧富锌涂料、导电涂料、中具有突出的性能。

(3)石墨烯作为一种新型的防腐增强材料，在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能超过现有的重防腐涂料。

①不含挥发性有机溶剂，固体份达100％

②使用石墨烯改性对室温固化5-45℃漆膜附着力更强，机械性能更优，更易施工。

③石墨烯使漆膜耐水性更优，由于采用石墨烯生物质特种固化剂，固化后的漆膜更加无毒，不污染饮用水和食品。

(4)石墨烯的共轭结构使之具有很高的电子迁移率和优异的电学性能，这是人们最希望可以利用的性能。传统的导电涂料通过加入导电性物质作为添加剂来达到涂膜导电的目的，导电性添加剂通常为金属或金属氧化物颗粒(如银粉、铜粉、氧化锌等)，以应用较为广泛的银粉为例，其用量、粒径和形态都对涂料的导电性能有很大影响。相比银粉，石墨烯除了有很好的导电性能外，还具备优异的机械性能及热性能，是极佳的导电涂料添加剂。

(5)石墨烯的二维片层结构，使其在涂料中层层叠加，可形成致密的物理隔绝层，起到突出的物理隔绝作用，提高阻燃性能；石墨烯还可以与树脂进行交联复合，在涂料中就可以进一步形成一层致密的保护膜，起到阻隔空气的作用，从而发挥阻燃的效果；并且在高温下，石墨烯涂层会生成CO₂和水，并生成更致密连续的炭层，起到进一步的阻隔作用，从而提高了无溶剂涂料的阻燃性能。

(6)石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石。石墨烯改性无溶剂散热涂料使其具有高的热导率，同时，石墨烯的高比表面积使其充分填充在涂层中，增大了涂层散热表面积，能够降低物体表面和内部温度。石墨烯改性散热无溶剂涂料能够长期在高温下工作，耐磨抗冲击性强，具有很好的耐候性，耐盐雾老化，酸碱老化，光照老化等，在各种极端环境下均可使用之目的。

发明人自制的二层剥离的石墨烯与(BSG-8001石墨烯浆料)，目前开始在下述百氏高涂料中的六种无溶剂环氧(重)防腐涂料中实现的技术方案。①石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料②石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料③石墨烯纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料④石墨烯(双组分)无溶剂环氧防腐涂料⑤石墨烯纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料⑥石墨烯双组分喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料。

一般化学氧化还原法制备的石墨烯，其片层的边缘仍然含有少量的未被还原的羟基、羧基，这使得石墨烯具有了一定的物理、化学活性，能赋予复合材料一些良好的性能，如分散性(氢键作用)、附着力等。同时还具有参与化学交联、提高交联密度、补强涂膜力学性能的作用。即便如此，但当石墨烯用量过多时，会产生自身团聚，破坏其分散的均匀性、致密性，其导电性能(导电网络结构受损，形成点接触或线接触)、机械性能(石墨烯发生团聚，涂膜内部产生应力集中)、防腐性能反而下降。

本发明石墨烯浆料本身具有憎水憎油性，其片层结构具有“迷宫”效应，可阻碍水、腐蚀性离子等向金属基材的渗透，延缓金属基材的腐蚀速度，进而对底材起到防腐的作用。

①经过近四年时间在苛刻条件下，石墨烯浆料在重防腐涂料上配方使用的情况下，证明并具有长效防腐寿命，该防腐涂料在化工大气和海洋环境里，主要由检测仪器与设备检测证实(一般可使用10年或15年以上)，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，(也能使用6-8年)以上。

②发明人自制的二层剥离的石墨烯涂层的镍的腐蚀速度比裸镍慢二十倍，而带四层转移石墨烯涂层的镍的腐蚀速度比裸镍要慢四倍。

③发明人自制的二层剥离的石墨烯拥有原子级网状结构，三百万层石墨烯才只有一毫米厚。

④根据循环伏安法测量方法表明石墨烯涂料能有效地抑制金属氧化反应和氧化还原反应，通过电化学阻抗谱测量方法可以发现石墨烯本身并未受损，而下面的金属裂缝中则出现腐蚀现象。

因此，BSG-8001石墨烯浆料的重防腐涂料与常规防腐涂料的主要区别是在于其技术含量高，技术难度大，涉及的技术进步与产品研发，它已不再过分依赖涂料的知识和经验，它取决于电子、物理、生态、机械、仪器和管理等多学科的知识和交汇，他的技术来源于高耐树脂的合成，高效分散剂和流变助剂的应用，新型抗腐蚀抗渗颜料与填料的开发、先进和特种试验设备等配套措施等使用。

由于石墨烯物理性能优异，导热性能比碳纳米管和金刚石还高，该涂料为5300W/m·K，室温环境下其电子迁移率大于15000cm2/vs，超过纳米碳管或硅晶体。石墨烯是当前世界上已知材料中导电性最好的材料，电阻率仅为10-8Ω·cm，低于铜或银。

所以一般水性石墨烯浆料用于重防腐涂料应用推广面更宽。

BSG-8001水性石墨烯浆料主要由高品质石墨烯和去离子水组成，具有纯度高、分散性好、性能优异、用途广泛等特点，可满足国内抗静电/导电涂料、防腐/重防腐涂料、散热涂料、增强涂料的应用需求，是开发具有高性能、多功能、低成本特性的新型涂料的理想填料(具体配方后叙)。

本发明石墨烯(添加)在改性上述六种无溶剂环氧(重)防腐涂料性能方面在本说明书上展示了六点发明示例。

这一种石墨烯改性无溶剂环氧(重)防腐涂料工艺性能明显改进(详见如下六点示例)。无溶剂防腐涂料经石墨烯(添加)改性，可以有很大提高涂层的防腐蚀性能，同时，使涂层具有了突出的绿色环保性。

该技术目前国内已成为石墨烯在无溶剂环氧(重)防腐涂料应用中的重要研究领域。如下详细技术表述：

1、百氏高(BSG-831石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料)是双组分的，其为发明人自主研发的，这种重防腐涂料(heavy-dutycoating)一般指能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。

根据Fick定律，腐蚀介质渗透达到涂层-金属界面的时间与涂层厚度平方成正比，与扩散系数成反比。漆膜越厚，防腐寿命就越长。因此，厚膜化是重防腐涂料的重要标志之一。

由于环保要求的提高，涂料逐步向高固含、无溶剂和水性化发展。

本发明主要是石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料制备如下：

①色漆A组分制备

将环氧树脂、石墨烯浆料、稀释剂、分散剂和消泡剂投放在容器中搅拌均匀，加入触变剂、绢云母粉、滑石粉、硫酸钡和氧化铁红高速分散至细度小于80μm，降温至50℃以下，加入极性溶剂中速分散均匀，过滤包装。

②固化剂B组分制备

将改性脂肪胺、促进剂、消泡剂、分散剂投放在容器中分散均匀，加入触变剂、云母粉和硫酸钡高速分散至细度小于80μm，降温至50℃以下，加入极性溶剂中速分散均匀，过滤包装。

③涂料性能及技术指标

按照GB1727-1992制备样板并进行性能检测，检测结果达到技术指标。

2、百氏高(BSG-832石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料)是双组分的，其为发明人自主研发的，本双组分利用低粘度双酚F环氧树脂为基料，添加高耐磨颜填料及助剂等，以改性脂肪胺为固化剂，开发出一种具有厚涂、固化速度快、耐磨性优异、附着力强、耐盐雾性优异、耐阴极剥离性良好等特点的无溶剂环氧防腐涂料。

本发明主要是石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料制备如下：

①色漆A组分涂料的配制

首先将低黏度双酚F环氧树脂和增韧剂按比例混合均匀，在高速分散机搅拌的过程中，按比例依次加入二氧化钛、碳化硅、石英粉、绢云母粉、分散剂、硅烷偶联剂及气相二氧化硅；混合搅拌后，用锥形磨研磨两遍；在高速分散的条件下，将消泡剂加入，高速分散30min，即得涂料成品。

②样板及试棒的制备

将配制好的涂料按比例与固化剂混合均匀，按照相应国标及行标SY/T0315-2005≤钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准≥制备试板与试棒。该涂料一次成膜厚度可达到1mm。

③石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料涂膜性能及技术指标涂料性能及技术指标

按照GB1727-1992制备样板并进行性能检测，检测结果达到技术指标。

3、百氏高(BSG-833石墨烯纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料)为发明人自主研发的。技术表述如下：由于纳米TiO2具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，以及优异的力、光、磁、电等性能.在一定工艺条件下，利用其与环氧树脂基料复合，可克服传统涂料机械强度、耐磨性和防腐性能差等缺点，得到防腐性优良的纳米TiO2改性无溶剂环氧防腐涂料。

(1)纳米TiO2分散液的制备

①称取一定量已干燥的纳米TiO2粉体，用异丙醇作介质将其配制成悬浮液，高速(1000r/min)分散30min，接着超声分散30min，移入三口烧瓶中。

②同时将一定量的硅烷偶联剂溶解在异丙醇介质中，室温(25℃)下1000r/min搅拌15min。混合上述2种溶液，超声场中分散30min，然后在一定温度下于恒温油浴锅内搅拌，使偶联反应2h，制得纳米TiO2分散液以备用。

③一般用动态光散射(DLS)分析可知，制备的纳米TiO2分散液中平均粒径约为100nm，粒径呈正态分布且稳定性好，不发生二次团聚。

(2)改性环氧树脂的制备：

①在三口烧瓶中按质量比9∶1加入环氧树脂和端羧基丁腈橡胶，开动搅拌机(800r/min)，油浴加热到110～120℃进行反应。

②按照GB/T1677-2008《增塑剂环氧值的测定》标准，连续测定反应体系的环氧值，直至体系的环氧值相对稳定，反应即达到终点。

③冷却至室温，即制得端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂。

(3)纳米环氧防腐涂料的制备：

①称取一定量上述制备好的改性环氧树脂，加入腰果壳油改性环氧树脂活性稀释剂，高速(800r/min)搅拌一定时间至分散均匀。

②加入上述制备的纳米TiO2分散液，最后加入颜料、填料以及相关助剂，继续搅拌均匀后超声分散2h，出料，制得纳米TiO2无溶剂环氧涂料。

(4)石墨烯纳米TiO2改性无溶剂环氧防腐涂料性能及技术指标

按照GB1727-1992制备样板并进行性能检测，检测结果达到技术指标。

4、百氏高(BSG-834石墨烯(双组分)无溶剂环氧防腐涂料)为发明人自主研发的技术表述如下：一般而言，一种以低黏度双酚A型环氧树脂为基料，添加阻隔性强的片状填料与各类助剂，并以腰果酚改性胺为固化剂的无溶剂环氧防腐涂料。这种涂料黏度低，固化时间短，施工方便，流平性好，涂膜机械性和附着力优异，且具有很好的耐腐蚀性能。

(1)采用单、双官能团的稀释剂复合体系，不仅可以起到很好的稀释作用，而且可提高涂膜的柔韧性，且不会明显地减弱涂膜的交联程度。

(2)环氧树脂与腰果酚改性胺的固化主要是环氧基与胺基的反应。

(3)硅烷偶联剂的添加量在0.3％即可以提升涂膜的黏结强度，同时可以增强其耐腐蚀性能。

(4)石墨烯(双组分)无溶剂环氧防腐涂料涂膜性能及技术指标

按照相应的国家标准，对涂料及涂层进行基本性能检测，检测结果达到技术指标。

5、百氏高(BSG-835石墨烯纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料)，其由发明人自主研发的技术表述如下：

本研制的单组份纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料，具有固化速度快、耐磨性优异、附着力强、耐盐雾性优异及抗阴极剥离性良好的特点。

一般溶剂类防腐涂料在成膜过程中，由于溶剂的挥发易形成针孔、缩孔等弊病，使水、氧气及腐蚀介质产生渗透造成膜下腐蚀。腐蚀产物膨胀使涂层破裂，介质沿涂层向四周扩散，致使涂层成片脱落，涂料失去防腐的作用。

无溶剂型防腐涂料因无溶剂挥发，可消除涂层针孔，提高抗渗透性和耐腐蚀性能，避免溶剂挥发造成的资源浪费，减少对环境的破坏。

无溶剂环氧及改性防腐蚀涂料具有固体含量高、一次成膜厚、附着力优异、抗渗性能好、耐酸碱盐溶液、耐水、耐原油、柴油、汽油、溶剂等腐蚀等特点。

(1)成膜物树脂原料的选择

在该涂料体系中，选择的主成膜物双酚F环氧树脂除具有双酚A环氧树脂的一切优良特性外，黏度远低于双酚A环氧树脂，因此在使用过程中不需要加入溶剂或活性稀释剂，操作更方便，固化漆膜后的力学性能更佳，具有更好的耐溶剂性，避免了由于加入溶剂或稀释剂，而使漆膜出现针孔、脆性大等弊病。

由于双酚F环氧树脂价格要比双酚A环氧树脂高，在综合考虑涂料成本与性能的基础上，经过试验确定树脂含量占总量的35％～50％时，性价比最高。

(2)固化剂的组份选择

无溶剂环氧涂料系双组分涂料要求所用固化剂与树脂组分成膜后的涂层具有长期抵抗外界机械磨损和化学腐蚀的良好性能，因此，固化剂及交联固化效果是决定涂层性能的关键。长输管线的补口涂料及弯管防腐涂料要求在保证防腐性能的基础上，实干时间要短，一般要小于5h。

根据上述要求，选择了Ancamine改性脂肪胺，该固化剂具有常温黏度低、干燥速度快、在涂层中有良好的分散性、硬度上升快的特点，减少与空气中二氧化碳反应生成氨基甲酸盐的机会，从而避免油雾面；固化后的漆膜强度高、柔韧性好、耐化学品性优异。根据试验结果认为，该新研制的百氏高纳米无溶剂涂料实干时间仅为3h。

(3)颜填料的组成

颜填料的品种和用量对涂料的稳定性、涂层的耐腐蚀性能和物理机械性能有很大的影响，合理地选择颜填料，是高性能防腐蚀涂料配方设计的重要环节。

高性能、高耐磨防腐蚀涂料所用颜料和填料必须在各种腐蚀介质中有优良的耐蚀性能。鳞片状填料能屏蔽水、氧、离子等腐蚀因子的透过，切断漆膜中的毛细孔。互相平行交叠的鳞片在漆膜中起到迷宫效应，延长腐蚀因子渗入漆膜的途径，提高涂层的防腐蚀能力。因此鳞片填料对于大幅度提高重防腐蚀涂料的耐蚀性能起到了关键作用。

基于上述原则，选择了添加石英粉、碳化硅等填料，大大提高漆膜的耐化学腐蚀性及耐磨耗性能，耐磨性(落砂法)达到4L/μm；添加的绢云母粉具有径厚比大、优良的绝缘性、耐磨性和韧性，在各种化学腐蚀介质中完全惰性，同时可以防止涂料中石英粉等重质填料的沉降及在涂装过程中的流挂，形成的涂膜具有优异的耐盐雾性及抗阴极剥离。

(4)增韧/增稠剂的选择

增韧剂作用原理是用增韧剂分子与环氧树脂分子之间相互作用代替环氧树脂分子链段间的相互作用，使涂层的玻璃化温度降低，由此增加高分子化合物的韧性，改善涂层的脆性。

为了满足涂料在厚涂层(干膜厚度大于1mm)状态下的耐弯曲性及耐冲击性，又不能对涂层的抗阴极剥离性造成影响，经过试验对比，在该涂料增稠剂选择了百氏高公司自制的BSG-纳米结构流变增稠剂；增韧剂选择了卡德莱公司的腰果壳油改性环氧树脂增韧剂。

一般该增韧剂的分子结构上既带有憎水性优异的长脂肪链、又含有耐化学腐蚀的苯环结构及长脂肪链上的不饱和双键，这种结构保证了在有效降低体系黏度、增加体系韧性的同时，又能使涂层的其他理化性能保持不变，而且不会因此而降低漆膜的耐腐蚀能力。在研制的涂料体系中，用量在5％左右时较为合适。

(5)偶联剂的选择

石英粉、绢云母粉等填料是影响漆膜耐腐蚀性能的关键，为了增加与树脂的粘接能力，应当采用偶联剂处理，在树脂和鳞片之间形成化学键或氢键结合，达到屏蔽和抑制腐蚀因子迁移的目的。在该研究中，选择了硅烷偶联剂，改善了片状绢云母粉等填料与树脂粘接性能，从而提高了涂层的抗渗性能和耐腐蚀能力。

(6)触变剂的选择

新研制的无溶剂防腐蚀涂料属厚浆型涂料，由于一次涂刷形成的涂层较厚(1mm以上)，涂层在固化前流挂严重，因此，必须添加适量的触变剂，以改善涂料的沉降和涂层的流挂。

常用的触变剂有氢化蓖麻油、有机膨润土和气相二氧化硅等。触变剂的加入量必须恰到好处，这样既能在低黏度时予以适当流平，但时间又不过长而避免产生流挂，在本研究中，通过实验，采用约1.5％的百氏高公司自制的BSG-纳米结构防沉稳定剂作为触变剂，并能起到防沉淀的作用，增加贮存稳定性。

(7)其他助剂的选择

由于该涂料是厚浆型涂料，在生产或涂料搅拌过程中进入涂料体系的气泡难以自行逸出，故必须添加消泡剂。消泡剂必须具有减弱和消除泡沫稳定因素的能力，使用不当会产生副作用，除引起缩孔外，还会引起附着力降低、涂膜光泽下降等弊病。通过试验，选择了BYK公司的消泡剂，该类消泡剂具有添加量小、消泡效果明显的特点。分散剂是能够提高涂料分散体系稳定性的界面活性物质，能吸附在颜料的表面，防止分散了的颜填料粒子再度形成有害的絮凝，故在该涂料体系中选择了BYK公司的分散剂，效果良好，使涂料具有良好的贮存稳定性。

(8)石墨烯纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料涂膜性能及技术指标

按照相应的国家标准，对涂料及涂层进行基本性能检测，检测结果达到技术指标。

6、百氏高(BSG-836石墨烯双组分喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料)，其由发明人自主研发的技术表述如下：喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料防腐性能极佳、施工性能能高、安全性能优，在涂料重防腐领域中具有十分广阔的应用前景。

由于该涂料是喷涂型无溶剂超厚膜环氧防腐涂料是一种防腐涂料，适用于通风不良的环境下施工，可用以装载饮用水，食品或其他敏感性物质。

(1)一般该产品主要特性：

①不含挥发性有机溶剂，固体份达100％

②室温固化545℃漆膜附着力强，机械性能优，易施工。

③漆膜耐水性优，由于采用特种固化剂，固化后的漆膜无毒，不污染饮用水和食品。

(2)双组分喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料的基本性能：

本发明设计与研发的生产工艺及其配方表述如下：

示例1、百氏高(BSG-石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：A组分-色漆配方：

液态环氧树脂36～52、稀释剂6～12、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5、分散剂0.4～0.8、消泡剂0.5～1、触变剂1～3、极性溶剂1～3、绢云母粉6～8、滑石粉10～12、硫酸钡16～28、氧化铁红1～3、总和100。

B组分-固化剂配方：

改性脂肪胺40～50、促进剂0～4、分散剂0～0.5、消泡剂0～0.5、极性溶剂0.5～1.5、触变剂0～3、云母粉5～10、硫酸钡32～38、总和100。

示例2、百氏高(BSG-石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：自制的二层剥离石墨烯BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5m/g、双酚F环氧树脂36～52m/g、增韧剂6～8m/g、二氧化钛3～5m/g、碳化硅6～12m/g、石英粉6～12m/g、绢云母粉10～13m/g、硅烷偶联剂1～2m/g、气相二氧化硅1～2m/g、分散剂0.5～1m/g、消泡剂0.5～1m/g等组成。

示例3、百氏高(BSG-石墨烯纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：A组分-环氧树脂E-51 5％、端羧基丁腈橡胶45％、腰果壳油改性环氧树脂活性稀释剂2％、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5％、硅烷偶联剂(KH-550)1.5～2％、纳米TiO2(＜100nm)10～12％、异丙醇0.8％、磷酸锌4.2％、氧化铁红(＜2μm)12％、滑石粉(680目)18％、纳米高岭土(＜2μm)5.8％、润湿分散剂(BYK-163)0.5％、消泡剂(BYK-066N)0.5％

B组分-为腰果壳油改性酚醛胺环氧树脂固化剂：固化剂(MD2008)

示例4、百氏高(BSG-石墨烯(双组分)无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下各组份所占总重量百分比为：自制的二层剥离BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5％；双酚A型环氧树脂E-51、E-44、E-20、E-12、E-06，巴陵石化；活性稀释剂660(丁基缩水甘油醚)、207(聚丙二醇缩水甘油醚)，腰果酚改性胺，聚酰胺固化剂；绢云母粉(I型：800目；II型：1000目)；流平剂、、润湿、硅烷偶联剂等助剂。本发明具有防腐导电性能好的特点。

示例5、百氏高(BSG-石墨烯纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：双酚F环氧树脂48％、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5、增韧剂10～12％、增稠剂0.6～0.8％、改性脂肪胺固化剂2％、纳米二氧化钛3％、碳化硅8％、石英粉7％、绢云母粉12％、硅烷偶联剂1.6％、消泡剂0.6％、分散剂0.8％、纳米二氧化硅5％、触变剂1.5％等组成。

示例6、百氏高(BSG-石墨烯双组分喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：触变性浆体：环氧树脂50～52、活性稀释剂8～10、增塑剂10～12、触变剂15、

甲组分(色漆组分)：环氧树脂20、活性稀释剂3、BSG-810石墨烯粉料3.0～5.5％；增塑剂2、助剂2、缓蚀填料20、防止开裂填料20、触变性浆体7

乙组分(固化剂组分)：环氧树脂30、纳米气相二氧化硅10、固化促进剂2、触变剂2、耐磨颜料40

由于石墨烯纳米材料的加入，使附着力、致密度、强度等性能大幅度提高。其主要特点是：耐高温、防腐蚀、不燃烧、耐酸碱、耐盐雾、防水。用于酸碱、腐蚀物多的场所。

Claims (3)

1.一种石墨烯无溶剂防腐涂料，具体涉及采用一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术，由液态环氧树脂聚合为成膜物质，加入石墨烯纳米元素、多种无机纳米复合材料及其活性稀释剂、助剂、填料、颜料和胺类固化剂等组成。广泛应用于储罐内壁、造船业、港口码头、埋地管道等重防腐领域，成为防腐涂料领域必不可少的涂料品种。

2.其特征与特点在于：由液态环氧树脂聚合为成膜物质、石墨烯纳米元素、多种无机纳米复合材料等材料，具有一种石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料的特点。

3.根据权利要求书1所述：一种无溶剂防腐涂料及制备技术权利要求如下六项示例等。

示例1、百氏高(BSG-石墨烯无溶剂环氧重防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：A组分-色漆配方：

液态环氧树脂36～52、稀释剂6～12、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5、分散剂0.4～0.8、消泡剂0.5～1、触变剂1～3、极性溶剂1～3、绢云母粉6～8、滑石粉10～12、硫酸钡16～28、氧化铁红1～3、总和100。

B组分-固化剂配方：

改性脂肪胺40～50、促进剂0～4、分散剂0～0.5、消泡剂0～0.5、极性溶剂0.5～1.5、触变剂0～3、云母粉5～10、硫酸钡32～38、总和100。

示例2、百氏高(BSG-石墨烯厚涂耐磨无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：自制的二层剥离石墨烯BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5m/g、双酚F环氧树脂36～52m/g、增韧剂6～8m/g、二氧化钛3～5m/g、碳化硅6～12m/g、石英粉6～12m/g、绢云母粉10～13m/g、硅烷偶联剂1～2m/g、气相二氧化硅1～2m/g、分散剂0.5～1m/g、消泡剂0.5～1m/g等组成。

示例3、百氏高(BSG-石墨烯纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：A组分-环氧树脂E-51 5％、端羧基丁腈橡胶45％、腰果壳油改性环氧树脂活性稀释剂2％、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5％、硅烷偶联剂(KH-550)1.5～2％、纳米TiO2(＜100nm)10～12％、异丙醇0.8％、磷酸锌4.2％、氧化铁红(＜2μm)12％、滑石粉(680目)18％、纳米高岭土(＜2μm)5.8％、润湿分散剂(BYK-163)0.5％、消泡剂(BYK-066N)0.5％

B组分-为腰果壳油改性酚醛胺环氧树脂固化剂：固化剂(MD2008)

示例4、百氏高(BSG-石墨烯(双组分)无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下各组份所占总重量百分比为：自制的二层剥离BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5％；双酚A型环氧树脂E-51、E-44、E-20、E-12、E-06，巴陵石化；活性稀释剂660(丁基缩水甘油醚)、207(聚丙二醇缩水甘油醚)，腰果酚改性胺，聚酰胺固化剂；绢云母粉(I型：800目；II型：1 000目)；流平剂、润湿、硅烷偶联剂等助剂。本发明具有防腐导电性能好的特点。

示例5、百氏高(BSG-石墨烯纳米SiO2耐磨无溶剂环氧防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：双酚F环氧树脂48％、BSG-810石墨烯粉料1.0～3.5、增韧剂10～12％、增稠剂0.6～0.8％、改性脂肪胺固化剂2％、纳米二氧化钛3％、碳化硅8％、石英粉7％、绢云母粉12％、硅烷偶联剂1.6％、消泡剂0.6％、分散剂0.8％、纳米二氧化硅5％、触变剂1.5％等组成。

示例6、百氏高(BSG-石墨烯双组分喷涂型无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料)，其由以下重量份数的原料制成：触变性浆体：环氧树脂50～52、活性稀释剂8～10、增塑剂10～12、触变剂15、

甲组分(色漆组分)：环氧树脂20、活性稀释剂3、BSG-810石墨烯粉料3.0～5.5％；增塑剂2、助剂2、缓蚀填料20、防止开裂填料20、触变性浆体7

乙组分(固化剂组分)：环氧树脂30、纳米气相二氧化硅10、固化促进剂2、触变剂2、耐磨颜料40

由于石墨烯纳米材料的加入，使附着力、致密度、强度等性能大幅度提高。其主要特点是：耐高温、防腐蚀、不燃烧、耐酸碱、耐盐雾、防水。用于酸碱、腐蚀物多的场所。