CN112812651A - 一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料 - Google Patents

一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涉及涂料技术领域，公开了一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，包括水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆，水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆均由A组分和B组分构成，其中，A组分均相同，水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆中的B组分各不相同，但主要都由水性环氧树脂固化剂和水组成，并均添加有聚酰胺树脂固化剂和石墨烯；本发明具有固化速度快、物理性能好的特点。

Description

一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料。
背景技术
地坪漆最早是由德国于1934年发明的，主要由油料、树料、颜色、溶剂等多种不同物质经混合、溶解、分散等许多道生产工艺制造而成，可分为装饰性地坪漆、重防腐地坪漆、耐重载地坪漆等，其具有亮丽、真实、美观、耐磨、防水、防腐等特点;其中，环氧地坪漆由于具有良好的水溶性以及环保型而获得了较为广泛的应用。
随着现代科学技术的发展和生产，越来越多的厂房和车间对地坪漆提出了需要具备有防静电功能的要求，这便使得防静电环氧地坪漆的地位日益突出；而现有技术中，制备此类具有防静电功能的环氧地坪漆多是通过添加石墨烯材料，令其具备有良好的防静电效果；但是，此类环氧地坪漆在常温条件下多需要大约24小时的固化时间，所需花费的时间过长，导致其制备较为的缓慢。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，包括水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆，所述水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆均由A组分和B组分构成，其中，所述水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆的A组分均相同，B组分不同；A组分为水性环氧树脂80～90份和活性稀释剂10～20份；
所述水性环氧封闭底漆的B组分为水性环氧树脂固化剂15～25%、聚酰胺树脂固化剂20～35%、水40～65%，石墨烯0.5～2%；
所述水性环氧封闭中间漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.6%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.4～1%、高岭土25～35%、硫酸钡15～25%、颜料0.6～1%；
所述水性环氧地坪面漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.4%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.3～0.6%、颜料2～4%、石英砂4～8%、硫酸钡15～25%、滑石粉3～5%、绢云母3～5%。
优选的，所述水性环氧树脂选用E44型环氧树脂、E42型环氧树脂或GEM02环氧树脂中的一种。
优选的，所述石墨烯选用XFNANO-XFDP02水性石墨烯浆料或XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料。
优选的，所述活性稀释剂选用HK-66活性稀释剂、501活性稀释剂或669活性稀释剂中的一种。
优选的，所述水性环氧树脂固化剂选用品牌为美凤凰货号为CGE-19的水性固化剂WG828。
优选的，所述聚酰胺树脂固化剂选用HT305聚酰胺树脂固化剂或651聚酰胺树脂固化剂中的一种。
优选的，所述水性环氧树脂固化剂与聚酰胺树脂固化剂的使用量的比例为1：1.2～1.6。
优选的，所述分散剂选用TEGO Dispers 760W分散剂或SN-5029分散剂中的一种。
优选的，所述流平剂选用TEGO GLIDE 450流平剂或306通用型流平剂中的一种。
优选的，所述消泡剂选用TEGO Antifoam 2-89消泡剂或BYK-022消泡剂中的一种。
较之现有技术，本发明的优点在于：
1、本发明通过同时使用水性环氧树脂固化剂与聚酰胺树脂固化剂两种固化剂，并将这两种固化剂按照使用量为1：1.2～1.6比例进行使用，不仅可以有效的提高该涂料整体的力学性能，令其热变形温度达到118°C，拉伸强度达到32MPa，且在常温下的固化时间只需11小时，极大的缩短了制备所需时间。
2、本发明通过在水性环氧封闭中间漆内添加高岭土和硫酸钡，高岭土能够增加该水性环氧封闭中间漆的硬度，进而增强涂料整体的硬度，硫酸钡能够增加该水性环氧封闭中间漆的耐磨性，进而增强该水性涂料整体的耐磨性。
3、本发明通过在水性环氧地坪面漆内添加石英砂、硫酸钡、滑石粉和绢云母，石英砂和硫酸钡能够增加该水性环氧地坪面漆的耐磨性和硬度，进而增强该水性环氧地坪涂料的整体耐磨性和硬度，滑石粉能够增强该水性环氧地坪面漆内涂料的悬浮性，减少裂纹、空隙的出现，进而增强该水性环氧地坪涂料的耐用性，绢云母能够增强该水性环氧地坪面漆的耐候性和耐化学品性，降低渗透性，进而增强该水性环氧地坪涂料的耐用性。
4、本发明通过在水性环氧封闭中间漆和水性环氧地坪面漆能加入分散剂、流平剂和消泡剂，分散剂能够能够吸附在填料粒子表面上，使填料粒子之间产生排斥力，能够避免填料粒子由于絮凝作用聚集成团，令填料粒子体系保持稳定，流平剂能够令该中间漆涂层和地坪面漆涂层具备良好的防缩孔性和流平性能，并获得优异的表面滑度和抗划伤性能，消泡剂够快速消泡且持续性抑泡，令形成的该中间漆涂层和地坪面漆涂层的表面光滑无针孔，三种助剂结合使用，能够很好的保证最终形成的水性耐磨环氧地坪涂料的整体质量。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，包括水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆，水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆均由A组分和B组分构成，其中，水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆的A组分均相同，B组分不同；A组分为水性环氧树脂80～90份和活性稀释剂10～20份，水性环氧树脂选用E44型环氧树脂，活性稀释剂选用HK-66活性稀释剂。
水性环氧封闭底漆的B组分为水性环氧树脂固化剂15～25%、聚酰胺树脂固化剂20～35%、水40～65%，石墨烯0.5～2%，水性环氧树脂固化剂选用品牌为美凤凰货号为CGE-19的水性固化剂WG828，聚酰胺树脂固化剂可选用HT305聚酰胺树脂固化剂或651聚酰胺树脂固化剂中的一种，优选为常见的品牌为RX的651聚酰胺树脂固化剂，石墨烯选用XFNANO-XFDP02水性石墨烯浆料或XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料，优选为常见的品牌为先丰纳米的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料。
水性环氧封闭中间漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.6%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.4～1%、高岭土25～35%、硫酸钡15～25%、颜料0.6～1%；水性环氧封闭中间漆B组分的水性环氧树脂固化剂同样选用品牌为美凤凰货号为CGE-19的水性固化剂WG828，聚酰胺树脂固化剂同样选用品牌为RX的651聚酰胺树脂固化剂，石墨烯同样选用品牌为先丰纳米的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料，分散剂可选用TEGO Dispers 760W分散剂或SN-5029分散剂中的一种，优选为常见的由日本圣偌普科公司生产的型号为SN-5029的分散剂，分散剂能够吸附在填料粒子表面上，如高岭土粒子和硫酸钡粒子，使填料粒子之间产生排斥力，能够避免填料粒子由于絮凝作用聚集成团，令填料粒子体系保持稳定，流平剂可选用TEGO GLIDE 450流平剂或306通用型流平剂中的一种，优选为常见的由德国毕克公司生产的型号为306的流平剂，流平剂能够令该中间漆涂层具备良好的防缩孔性和流平性能，并获得优异的表面滑度和抗划伤性能，消泡剂可选用TEGO Antifoam 2-89消泡剂或BYK-022消泡剂中的一种，优选为常见的由德国毕克公司生产的型号为BYK-022的消泡剂，消泡剂够快速消泡且持续性抑泡，令形成的水性环氧封闭中间漆的表面光滑无针孔。
水性环氧地坪面漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.4%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.3～0.6%、颜料2～4%、石英砂4～8%、硫酸钡15～25%、滑石粉3～5%、绢云母3～5%；水性环氧地坪面漆B组分的水性环氧树脂固化剂同样选用品牌为美凤凰货号为CGE-19的水性固化剂WG828，聚酰胺树脂固化剂同样选用品牌为RX的651聚酰胺树脂固化剂，石墨烯同样选用品牌为先丰纳米的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料，分散剂同样选用由日本圣偌普科公司生产的型号为SN-5029的分散剂，流平剂同样选用由德国毕克公司生产的型号为306的流平剂，消泡剂选用由德国毕克公司生产的型号为BYK-022的消泡剂。
进一步的，水性环氧树脂固化剂与聚酰胺树脂固化剂的使用量的比例为1：1.2～1.6，且最佳的比例为1:1.4。
实施例：本实施例提供本发明的一种制备方法；
A组分的制备方法（以重量计份）：
将90kg的E44型环氧树脂加入分散搅拌机中，启动搅拌，在分散搅拌机达到400r/min的转速时，加入10kg的HK-66活性稀释剂，搅拌5～10min后，进行过滤包装。
水性环氧封闭底漆B组分的制备方法（以重量计份）：
第一步，将20kg的水性固化剂WG828、28kg的651聚酰胺树脂固化剂和2kg的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料加入分散搅拌机中，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，搅拌10～20min；
第二步，将搅拌完成的水性固化剂WG828、651聚酰胺树脂固化剂和XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料的混合溶液加入超声波清洗器内，设置超声波清洗器的频率为100KHz，进行超声处理，超声处理10～15min，令水性石墨烯浆料完全分散在该混合溶液中；
第三步，将超声处理完成的该混合溶液加入超声波清洗器内，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，在分散搅拌机的转速达到1000r/min时，加入50kg的水，搅拌15～30min后，进行过滤包装。
水性环氧封闭中间漆B组分的制备方法（以重量计份）：
第一步，将10kg的水性固化剂WG828、14kg的651聚酰胺树脂固化剂和1kg的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料加入分散搅拌机中，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，搅拌5～10min；
第二步，将搅拌完成的水性固化剂WG828、651聚酰胺树脂固化剂和XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料的混合溶液加入超声波清洗器内，设置超声波清洗器的频率为100KHz，进行超声处理，超声处理6～12min，令水性石墨烯浆料完全分散在该混合溶液中；
第三步，将超声处理完成的该混合溶液加入超声波清洗器内，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，在分散搅拌机的转速达到1000r/min时，加入20kg的水，搅拌10～20min；
第四步，降低转速至600r/min，加入0.6kg的SN-5029分散剂、0.6kg的306通用型流平剂、32kg的高岭土、20kg的硫酸钡和1kg的颜料，搅拌20～30min；
第五步，提高转速至800r/min，加入0.8kg的BYK-022消泡剂，搅拌15～25min后，进行过滤包装。
水性环氧地坪面漆B组分的制备方法（以重量计份）：
第一步，将12kg的水性固化剂WG828、16.8kg的651聚酰胺树脂固化剂和1.2kg的XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料加入分散搅拌机中，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，搅拌5～10min；
第二步，将搅拌完成的水性固化剂WG828、651聚酰胺树脂固化剂和XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料的混合溶液加入超声波清洗器内，设置超声波清洗器的频率为100KHz，进行超声处理，超声处理6～12min，令水性石墨烯浆料完全分散在该混合溶液中；
第三步，将超声处理完成的该混合溶液加入超声波清洗器内，设置分散搅拌机的转速为1000r/min，在分散搅拌机的转速达到1000r/min时，加入20kg的水，搅拌10～20min；
第四步，降低转速至600r/min，加入0.4kg的SN-5029分散剂、0.6kg的306通用型流平剂、10kg的石英砂、25kg的硫酸钡、5kg的滑石粉、4kg的绢云母和4.5kg的颜料，搅拌30～45min；
第五步，提高转速至800r/min，加入0.5kg的BYK-022消泡剂，搅拌25～40min后，进行过滤包装。
将A组分与水性环氧封闭底漆的B组分按1：4的比例进行混合后加入搅拌机内，搅拌10～20min后，静置5min消泡，即得到水性环氧封闭底漆，该底漆在常温条件下涂覆完成后只需11h进行固化，固化快速，且固化后的漆层表面平整光滑、附着能力强。
将A组分与水性环氧封闭中间漆的B组分按1：6的比例进行混合后加入搅拌机内，搅拌15～30min后，静置5min消泡，即得到水性环氧封闭中间漆，该中间漆在常温条件下涂覆完成后只需要11h进行固化，固化快速，且固化后的漆层表面光滑、硬度高、耐磨性好，可以延长整体漆层的使用寿命。
将A组分与水性环氧地坪面漆的B组分按1：7的比例进行混合后加入搅拌机内，搅拌30min～45min后，静置7min消泡，即得到水性环氧地坪面漆，该面漆在常温条件下涂覆完成后只需11h进行固化，固化快速，且固化后的漆层表面具有光滑平整、耐用性好、物理性能和化学性能佳等特点，令整体漆层十分耐用，且使用寿命长。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一 端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、 “内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，包括水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆，其特征在于：所述水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆均由A组分和B组分构成，其中，所述水性环氧封闭底漆、水性环氧地坪中间漆和水性环氧地坪面漆的A组分均相同，B组分不同；A组分为水性环氧树脂80～90份和活性稀释剂10～20份；
所述水性环氧封闭底漆的B组分为水性环氧树脂固化剂15～25%、聚酰胺树脂固化剂20～35%、水40～65%，石墨烯0.5～2%；
所述水性环氧封闭中间漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.6%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.4～1%、高岭土25～35%、硫酸钡15～25%、颜料0.6～1%；
所述水性环氧地坪面漆的B组分为水性环氧树脂固化剂10～20%、聚酰胺树脂固化剂15～30%、水20～25%、石墨烯0.5～1.5%、分散剂0.2～0.4%、流平剂0.4～0.6%、消泡剂0.3～0.6%、颜料2～4%、石英砂4～8%、硫酸钡15～25%、滑石粉3～5%、绢云母3～5%。
2.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述水性环氧树脂选用E44型环氧树脂、E42型环氧树脂或GEM02环氧树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述石墨烯选用XFNANO-XFDP02水性石墨烯浆料或XFNANO-XFDP03水性石墨烯浆料。
4.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述活性稀释剂选用HK-66活性稀释剂、501活性稀释剂或669活性稀释剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述水性环氧树脂固化剂选用品牌为美凤凰货号为CGE-19的水性固化剂WG828。
6.根据权利要求5所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述聚酰胺树脂固化剂选用HT305聚酰胺树脂固化剂或651聚酰胺树脂固化剂中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述水性环氧树脂固化剂与聚酰胺树脂固化剂的使用量的比例为1：1.2～1.6。
8.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述分散剂选用TEGO Dispers 760W分散剂或SN-5029分散剂中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述流平剂选用TEGO GLIDE 450流平剂或306通用型流平剂中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种可以快速固化的石墨烯水性耐磨环氧地坪涂料，其特征在于：所述消泡剂选用TEGO Antifoam 2-89消泡剂或BYK-022消泡剂中的一种。
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