CN116515367B - 一种防腐型水性涂料及其制备工艺 - Google Patents

一种防腐型水性涂料及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防腐型水性涂料及其制备工艺，属于水性涂料技术领域，包括A组分和B组分，A组分包括如下重量份原料：水性环氧树脂50‑60份、改性石墨烯8‑10份、防闪锈剂0.8‑1份、消泡剂0.4‑0.6份、流平剂0.4‑0.6份、去离子水16‑20份；B组分包括水性环氧固化剂、去离子水和丙二醇甲醚。本发明的水性防腐涂料以水为溶剂，符合绿色环保要求，通过在涂料中加入防闪锈剂，使涂料具备防锈蚀防腐效果；本发明在水性涂料中加入了改性石墨烯，能够赋予涂料良好的防腐性能，且石墨烯经过改性后，贮存稳定性高；石墨烯表面能够引入通过‑N＝连接的联苯环以及季铵盐基团，能进一步提升防腐效果。

Description

一种防腐型水性涂料及其制备工艺
技术领域
本发明属于水性涂料技术领域，具体地，涉及一种防腐型水性涂料及其制备工艺。
背景技术
水性环氧体系防腐多依赖防腐填料，但是应用的防腐填料多为磷酸锌、三聚磷酸铝等，海洋重防腐效果较差。随着石墨烯技术的发展，石墨烯逐步应用在防腐方面。二维层状结构的石墨烯对腐蚀性物质具有一定的屏蔽作用，对于防腐涂料来说是一种理想的性能增强填料，然而由于石墨烯片层之间间距较小，聚合物很难进入到石墨烯片层之间，导致其在涂料中易团聚，难以分散均匀，因而石墨烯直接添加到涂料中时很难发挥其防腐性能。对石墨烯进行适当的化学改性可以有效改善其在涂料体系中的分散性能。
例如申请号为201811277499.5的发明专利公开了一种含石墨烯的水性环氧防腐涂料的制备方法，以更好提升水性环氧涂料的防腐和耐久性能，其所采用的技术方案是，将普通的天然鳞片石墨插层氧化，再溶于去离子水中超声剥离片层得到氧化石墨烯水溶液，以氧化石墨烯为填料，添加在水性环氧树脂中，再添加助剂即制得含石墨烯的水性环氧复合涂料。通过将石墨烯氧化形成氧化石墨烯，从而在石墨烯表面引入含氧官能团，虽然能够一定程度改善石墨烯在水性涂料中的分散现象，但是氧化石墨烯与聚合物的相容性仍然存在缺陷，影响涂料干燥后的防腐效果，且影响涂料的稳定贮存性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种防腐型水性涂料及其制备工艺。
通过在水性涂料中加入经过改性的石墨烯，使石墨烯能均匀分散于涂料中，石墨烯片层状结构以及导电性和封闭性能够赋予涂料良好的防腐性能，且石墨烯经过改性后，贮存稳定性高；此外，石墨烯表面能够引入通过-N＝连接的联苯环以及季铵盐基团，提升防腐效果的同时，提升水性涂料抵御细菌、霉菌等的侵害，使获得的水性涂料具有极高的应用价值。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防腐型水性涂料，包括A组分和B组分，A组分包括如下重量份原料：水性环氧树脂50-60份、改性石墨烯8-10份、防闪锈剂0.8-1份、消泡剂0.4-0.6份、流平剂0.4-0.6份、去离子水16-20份；
B组分包括水性环氧固化剂、去离子水和丙二醇甲醚，三者的质量比为8-13:10:5-8；
A组分和B组分的质量之比为10:3。
防腐型水性涂料的制备工艺，包括如下步骤：
将去离子水、一半的流平剂、一半的消泡剂、改性石墨烯在搅拌状态下依次加入分散缸内，搅拌均匀，研磨至细度<30μm后，依次加入水性环氧树脂、防闪锈剂、剩余的消泡剂和剩余的流平剂，以400r/min搅拌15-20min，过滤，得到A组分；
将水性环氧固化剂、去离子水和丙二醇甲醚混匀后，得B组分；
A、B组分在施工前按比例混合，即可使用。
进一步地，所述防闪锈剂为ZT-706防闪锈剂。
进一步地，所述流平剂为BYK270或BYK346流平剂，所述消泡剂为TEGO-902W或TEGO-904W消泡剂。
进一步地，所述水性环氧固化剂为环氧固化剂BC-901。
进一步地，所述改性石墨烯通过如下步骤制备：
S1、在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中加入4-溴丁酰氯、氯化亚铜和去离子水，升温至50℃，在此温度下向三口瓶中慢慢滴加含有N,N-双甲基-D-葡萄糖和DMAP(4-二甲氨基吡啶，催化剂)的水溶液，加毕，缓慢升温至58℃，保温反应4h，冷至室温，用质量分数为5％的NaOH溶液中和至中性，减压蒸馏除去大部分水后，进行柱层析提纯(洗脱液为甲醇/氯仿，体积比13/7)，蒸干洗脱剂，得到中间体1；4-溴丁酰氯、氯化亚铜、N,N-双甲基-D-葡萄糖和DMAP的用量之比为0.1mol:0.05g:0.1mol:0.1g；
将中间体1、碘甲烷和乙腈加入三口烧瓶中，升高温度至45℃回流反应4h，旋蒸(除去乙腈和过量的碘甲烷)，获得中间体2；中间体1、碘甲烷的用量之比为35.8g:28.4g；
N,N-双甲基-D-葡萄糖上的伯醇与4-溴丁酰氯发生反应，得到中间体1，在碘甲烷作用下，中间体1再经季铵化，得到中间体2，过程如下所示：
S2、在三口烧瓶中加入对苯二胺硫酸盐、苯胺和盐酸溶液(浓度1mol/L)，并置于-5℃冰盐浴中搅拌溶解，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入过硫酸铵溶液，保持体系温度在-5至0℃之间，待滴加完毕后继续搅拌反应1h，反应结束后依次用0℃的盐酸溶液(浓度1mol/L)、0℃的氨水(质量分数10％)和去离子水对产物依次进行过滤清洗，直至洗涤液呈中性，将滤饼置于50℃真空干燥箱中干燥24h，得到中间体3；对苯二胺硫酸盐、苯胺、盐酸溶液、过硫酸铵溶液的用量比为0.12mol:0.2mol:200mL:50mL；过硫酸铵溶液为过硫酸铵与1mol/L的盐酸溶液按照用量比4.6g:50mL混合溶解而成；
在三颈瓶中，将中间体3溶于苯中，并加入三乙胺作为催化剂，再将二碳酸二叔丁酯溶于***中，由恒压漏斗逐滴滴入三颈瓶中，在3-5℃恒温条件下搅拌反应10h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂(苯和***)，最后用二氯甲烷和***的混合液(二氯甲烷和***的体积比1:1)进行重结晶提纯，得到中间体4；中间体3、三乙胺和二碳酸二叔丁酯的用量之比为28.8g:11.1g:21.8g；
在过硫酸铵的作用下，控制苯胺与对苯二胺的摩尔比接近2:1，使对苯二胺与苯胺发生如下所示的化学反应，生成中间体3，通过二碳酸二叔丁酯与一端的-NH2反应，使中间体3分子上的一个-NH2通过叔丁基(Boc)进行保护，得到中间体4；
S3、在干燥的三口烧瓶中加入中间体4、碳酸氢钠、1,3-二硝基苯和DMF(N,N-二甲基甲酰胺)，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0-2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入中间体2的DMF溶液，滴加完毕后在0-2℃下反应3h，过滤除去盐，减压旋蒸除去大部分DMF后，用苯-乙酸乙酯混合溶剂(二者的体积比11:9)重结晶提纯，真空干燥，得到中间体5；中间体4、碳酸氢钠、1,3-二硝基苯和中间体2的用量之比为19.4g:10g:0.23g:50g；
在碳酸氢钠、1,3-二硝基苯作用下，中间体4上的-NH2与中间体2上的-Br发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比接近1:2，发生如下所示的反应过程，得到中间体3：
S4、将中间体5与THF(四氢呋喃)的氯化氢饱和液按照固液比1g:8mL混合，室温下搅拌5h，过滤，滤饼用***淋洗，真空干燥，得到改性剂；
中间体5在酸性条件下脱去Boc保护基团，形成-NH2，得到改性剂；
S5、将氧化石墨烯与DMF混合后，超声分散1h，再于搅拌状态下加入改性剂、DCC(二环己基碳二亚胺)，90℃油浴下磁力搅拌反应24h，反应结束后真空抽滤，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3-4次，最后将滤饼放入真空干燥箱中烘干，研磨，得到改性石墨烯；氧化石墨烯、改性剂、DCC的用量之比为1g:26g:5g；
在DCC作用下，氧化石墨烯表面的-COOH与改性剂分子上的-NH2发生酰胺化反应，使改性剂分子接枝于氧化石墨烯表面，得到的改性石墨烯的结构如下所示：
通过化学改性，在氧化石墨烯表面通过化学键合作用接枝有机分子链，该有机分子链上含有联苯环，其与聚合物成膜基体(环氧树脂)具备极高的相容性，因此，能改善氧化石墨烯与环氧树脂的相容性，另外，联苯环的另一端含有呈枝状分布的多羟基分子链，该分子链上由于具备密度高的醇羟基，而具备良好的水溶性，因此，通过改性处理，能够有效提升氧化石墨烯的水溶性，促进氧化石墨烯在水性涂料中的均匀分散；需要说明的是，氧化石墨烯表面接枝的分子链，一段与环氧树脂良好相容，一段水溶性好，因此，该分子链能起到桥梁作用，提高氧化石墨烯的分散情况的同时提高其在水性涂料中的稳定性，从而提高水性涂料的贮存稳定性；
另外，该有机分子链上含有的联苯环之间是通过-N＝连接的，氮原子、芳基以及分子结构中含有单电子和离域π电子可以从金属的阳极溶解中获得电子，然后发生还原反应，使Fe2+和Fe3+可以被氧化成致密的钝化膜，提升防腐效果；且分子链末端含有多个季铵盐，不仅能够提升多羟基分子链的水溶性，而且具有抑菌效果，能够提升水性涂料抵御细菌、霉菌等的侵害，进一步提升水性涂料的防腐效果。
本发明的有益效果：
本发明的水性防腐涂料以水为溶剂，符合绿色环保要求，通过在涂料中加入防闪锈剂，使涂料具备防锈蚀防腐效果；
本发明在水性涂料中加入了改性石墨烯，石墨烯经过改性后，能均匀分散于涂料中，石墨烯片层状结构以及导电性和封闭性能够赋予涂料良好的防腐性能，且石墨烯经过改性后，贮存稳定性高；此外，石墨烯表面能够引入通过-N＝连接的联苯环以及季铵盐基团，提升防腐效果的同时，提升水性涂料抵御细菌、霉菌等的侵害，使获得的水性涂料具有极高的应用价值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例1
制备改性石墨烯：
S1、在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中加入18.5g的4-溴丁酰氯、0.05g氯化亚铜和50mL去离子水，升温至50℃，在此温度下向三口瓶中慢慢滴加50mL含有20.9g的N,N-双甲基-D-葡萄糖和0.1g的DMAP的水溶液，加毕，缓慢升温至58℃，保温反应4h，冷至室温，用质量分数为5％的NaOH溶液中和至中性，减压蒸馏除去大部分水后，进行柱层析提纯(洗脱液为甲醇/氯仿，体积比13/7)，蒸干洗脱剂，得到中间体1；
将35.8g中间体1、28.4g碘甲烷和乙腈加入三口烧瓶中，升高温度至45℃回流反应4h，旋蒸(除去乙腈和过量的碘甲烷)，获得中间体2；
S2、在三口烧瓶中加入24.7g对苯二胺硫酸盐、18.6g苯胺和200mL盐酸溶液(浓度1mol/L)，并置于-5℃冰盐浴中搅拌溶解，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入50mL过硫酸铵溶液(4.6g过硫酸铵与50mL的1mol/L的盐酸溶液混合而得)，保持体系温度在-5至0℃之间，待滴加完毕后继续搅拌反应1h，反应结束后依次用0℃的盐酸溶液(浓度1mol/L)、0℃的氨水(质量分数10％)和去离子水对产物依次进行过滤清洗，直至洗涤液呈中性，将滤饼置于50℃真空干燥箱中干燥24h，得到中间体3；
在三颈瓶中，将28.8g中间体3溶于80mL苯中，并加入11.1g三乙胺作为催化剂，再将21.8g二碳酸二叔丁酯溶于50mL***中，由恒压漏斗逐滴滴入三颈瓶中，在3℃恒温条件下搅拌反应10h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂(苯和***)，最后用二氯甲烷和***的混合液(二氯甲烷和***的体积比1:1)进行重结晶提纯，得到中间体4；
S3、在干燥的三口烧瓶中加入19.4g中间体4、10g碳酸氢钠、0.23g的1,3-二硝基苯和100mL的DMF，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入80mL含有50g中间体2的DMF溶液，滴加完毕后在0℃下反应3h，过滤除去盐，减压旋蒸除去大部分DMF后，用苯-乙酸乙酯混合溶剂(二者的体积比11:9)重结晶提纯，真空干燥，得到中间体5；
S4、将60g中间体5与480mL的THF(四氢呋喃)的氯化氢饱和液混合，室温下搅拌5h，过滤，滤饼用***淋洗，真空干燥，得到改性剂；
S5、将2g氧化石墨烯与150mL的DMF混合后，超声分散1h，再于搅拌状态下加入52g改性剂、5g的DCC，90℃油浴下磁力搅拌反应24h，反应结束后真空抽滤，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次，最后将滤饼放入真空干燥箱中烘干，研磨，得到改性石墨烯。
实施例2
制备改性石墨烯：
S1、在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中加入37g的4-溴丁酰氯、0.1g氯化亚铜和80mL去离子水，升温至50℃，在此温度下向三口瓶中慢慢滴加80mL含有41.8g的N,N-双甲基-D-葡萄糖和0.2g的DMAP的水溶液，加毕，缓慢升温至58℃，保温反应4h，冷至室温，用质量分数为5％的NaOH溶液中和至中性，减压蒸馏除去大部分水后，进行柱层析提纯(洗脱液为甲醇/氯仿，体积比13/7)，蒸干洗脱剂，得到中间体1；
将71.6g中间体1、56.8g碘甲烷和乙腈加入三口烧瓶中，升高温度至45℃回流反应4h，旋蒸(除去乙腈和过量的碘甲烷)，获得中间体2；
S2、在三口烧瓶中加入49.4g对苯二胺硫酸盐、37.2g苯胺和400mL盐酸溶液(浓度1mol/L)，并置于-5℃冰盐浴中搅拌溶解，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入100mL过硫酸铵溶液(9.2g过硫酸铵与100mL的1mol/L的盐酸溶液混合而得)，保持体系温度在-5至0℃之间，待滴加完毕后继续搅拌反应1h，反应结束后依次用0℃的盐酸溶液(浓度1mol/L)、0℃的氨水(质量分数10％)和去离子水对产物依次进行过滤清洗，直至洗涤液呈中性，将滤饼置于50℃真空干燥箱中干燥24h，得到中间体3；
在三颈瓶中，将57.6g中间体3溶于150mL苯中，并加入22.2g三乙胺作为催化剂，再将43.6g二碳酸二叔丁酯溶于80mL***中，由恒压漏斗逐滴滴入三颈瓶中，在5℃恒温条件下搅拌反应10h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂(苯和***)，最后用二氯甲烷和***的混合液(二氯甲烷和***的体积比1:1)进行重结晶提纯，得到中间体4；
S3、在干燥的三口烧瓶中加入38.8g中间体4、20g碳酸氢钠、0.46g的1,3-二硝基苯和150mL的DMF，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入150mL含有100g中间体2的DMF溶液，滴加完毕后在2℃下反应3h，过滤除去盐，减压旋蒸除去大部分DMF后，用苯-乙酸乙酯混合溶剂(二者的体积比11:9)重结晶提纯，真空干燥，得到中间体5；
S4、将120g中间体5与960mL的THF(四氢呋喃)的氯化氢饱和液混合，室温下搅拌5h，过滤，滤饼用***淋洗，真空干燥，得到改性剂；
S5、将4g氧化石墨烯与300mL的DMF混合后，超声分散1h，再于搅拌状态下加入104g改性剂、10g的DCC，90℃油浴下磁力搅拌反应24h，反应结束后真空抽滤，依次用无水乙醇和去离子水洗涤4次，最后将滤饼放入真空干燥箱中烘干，研磨，得到改性石墨烯。
实施例3
制备防腐型水性涂料：
将160g去离子水、2g的BYK270流平剂、2g的TEGO-902W消泡剂、80g实施例1制得的改性石墨烯在搅拌状态下依次加入分散缸内，搅拌均匀，研磨至细度<30μm后，依次加入500g水性环氧树脂、8g的ZT-706防闪锈剂、2g的TEGO-902W消泡剂和2g的BYK270流平剂，以400r/min搅拌15min，过滤，得到A组分；
将80g环氧固化剂BC-901、100g去离子水和50g丙二醇甲醚混匀后，得B组分。
实施例4
制备防腐型水性涂料：
将180g去离子水、2.5g的BYK346流平剂、2.5g的TEGO-904W消泡剂、90g实施例2制得的改性石墨烯在搅拌状态下依次加入分散缸内，搅拌均匀，研磨至细度<30μm后，依次加入550g水性环氧树脂、9g的ZT-706防闪锈剂、2.5g的TEGO-904W消泡剂和2.5g的BYK346流平剂，以400r/min搅拌18min，过滤，得到A组分；
将105g环氧固化剂BC-901、100g去离子水和65g丙二醇甲醚混匀后，得B组分。
实施例5
制备防腐型水性涂料：
将200g去离子水、3g的BYK270流平剂、3g的TEGO-904W消泡剂、100g实施例1制得的改性石墨烯在搅拌状态下依次加入分散缸内，搅拌均匀，研磨至细度<30μm后，依次加入600g水性环氧树脂、10g的ZT-706防闪锈剂、3g的TEGO-904W消泡剂和3g的BYK270流平剂，以400r/min搅拌20min，过滤，得到A组分；
将130g环氧固化剂BC-901、100g去离子水和80g丙二醇甲醚混匀后，得B组分。
对比例
将实施例3中的改性石墨烯换成普通氧化石墨烯，其余原料及制备过程不变，所获得的A组分和B组分。
将实施例3-5和对比例中获得的A、B组分按10:3的质量比混合均匀，得到水性涂料样品，按照HG/T 4759-2014《水性环氧树脂防腐涂料》对涂料进行性能检测；
测得的结果如下表所示：
由上表数据可知，本发明制得的水性防腐涂料具备较高的耐腐蚀性能以及存储稳定性，并且具备一定的抗菌防霉性能；结合对比例的数据可知，氧化石墨烯经过改性后，有助于在水性涂料中的分散，且能提高防腐效果以及存储稳定性。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种防腐型水性涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，A组分包括如下重量份原料：水性环氧树脂50-60份、改性石墨烯8-10份、防闪锈剂0.8-1份、消泡剂0.4-0.6份、流平剂0.4-0.6份、去离子水16-20份；B组分包括水性环氧固化剂、去离子水和丙二醇甲醚；
其中，所述改性石墨烯通过如下步骤制备：
S1、在三口烧瓶中加入4-溴丁酰氯、氯化亚铜和去离子水，升温至50℃，在此温度下向三口瓶中慢慢滴加含有N,N-双甲基-D-葡萄糖和4-二甲氨基吡啶的水溶液，加毕，缓慢升温至58℃，保温反应4h，冷至室温，用质量分数为5%的NaOH溶液中和至中性，减压蒸馏除去大部分水后，进行柱层析提纯，蒸干洗脱剂，得到中间体1；将中间体1、碘甲烷和乙腈加入三口烧瓶中，升高温度至45℃回流反应4h，旋蒸，获得中间体2；
S2、在三口烧瓶中加入对苯二胺硫酸盐、苯胺和盐酸溶液，并置于-5℃冰盐浴中搅拌溶解，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入过硫酸铵溶液，保持体系温度在-5至0℃之间，待滴加完毕后继续搅拌反应1h，反应结束后用0℃的盐酸溶液、0℃的氨水和去离子水对产物依次进行过滤清洗，直至洗涤液呈中性，滤饼真空干燥，得到中间体3；通过二碳酸二叔丁酯对中间体3进行一端的氨基保护，得到中间体4；
S3、在干燥的三口烧瓶中加入中间体4、碳酸氢钠、1,3-二硝基苯和N,N-二甲基甲酰胺，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0-2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入中间体2的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完毕后在0-2℃下反应3h，后处理，得到中间体5；
S4、将中间体5与四氢呋喃的氯化氢饱和液按照固液比1g:8mL混合，室温下搅拌5h，过滤，滤饼用***淋洗，真空干燥，得到改性剂；
S5、通过改性剂对氧化石墨烯进行处理，得到改性石墨烯；
步骤S1中4-溴丁酰氯、氯化亚铜、N,N-双甲基-D-葡萄糖和4-二甲氨基吡啶的用量之比为0.1mol:0.05g:0.1mol:0.1g；中间体1、碘甲烷的用量之比为35.8g:28.4g；
步骤S2中对苯二胺硫酸盐、苯胺、盐酸溶液、过硫酸铵溶液的用量比为0.12mol:0.2mol:200mL:50mL；过硫酸铵溶液为过硫酸铵与1mol/L的盐酸溶液按照用量比4.6g:50mL混合溶解而成；
步骤S2中氨基保护的具体操作：在三颈瓶中，将中间体3溶于苯中，并加入三乙胺作为催化剂，再将二碳酸二叔丁酯溶于***中，由恒压漏斗逐滴滴入三颈瓶中，在3-5℃恒温条件下搅拌反应10h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷和***的混合液进行重结晶提纯，得到中间体4；中间体3、三乙胺和二碳酸二叔丁酯的用量之比为28.8g:11.1g:21.8g；
步骤S3中中间体4、碳酸氢钠、1,3-二硝基苯和中间体2的用量之比为19.4g:10g:0.23g:50g；
步骤S5的具体步骤为：将氧化石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混合后，超声分散1h，再于搅拌状态下加入改性剂、二环己基碳二亚胺，90℃油浴下磁力搅拌反应24h，反应结束后真空抽滤，依次用无水乙醇和去离子水洗涤3-4次，最后将滤饼放入真空干燥箱中烘干，研磨，得到改性石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种防腐型水性涂料，其特征在于，A组分和B组分的质量之比为10:3。
3.根据权利要求1所述的一种防腐型水性涂料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将去离子水、一半的流平剂、一半的消泡剂、改性石墨烯在搅拌状态下依次加入分散缸内，搅拌均匀，研磨至细度<30μm后，依次加入水性环氧树脂、防闪锈剂、剩余的消泡剂和剩余的流平剂，以400r/min搅拌15-20min，过滤，得到A组分；
将水性环氧固化剂、去离子水和丙二醇甲醚混匀后，得B组分；
A、B组分在施工前按比例混合，即可使用。
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CN115746704A (zh) * 2022-10-17 2023-03-07 保利长大工程有限公司 一种防腐性能优异的钢桥面复合结构
CN115975475A (zh) * 2022-12-21 2023-04-18 长沙天源羲王材料科技有限公司 一种改性石墨烯水性防腐涂料及其制备方法和应用

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