1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料及其制备方法。
背景技术：
2.腐蚀是材料和周围环境发生作用而被破坏的现象。长期以来，防腐涂料作为简单和有效的防腐手段，广泛用于国民经济各领域。但是随着现代工业的发展，许多新兴工业领域对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高要求。氟碳树脂中含有键能极高的c-f键，为含氟涂料提供了优异的化学惰性并赋予涂料优异的抗紫外线光解性、耐酸碱性能和抗污性，耐候性超过市面上常用的丙烯酸聚氨酯涂料。可广泛应用于防火门、桥梁、油轮、房顶、墙体、栏杆、塑料建材、火车、飞机、船舶、汽车、路标广告牌、高速公路护栏、大型钢结构的装饰及保护。因此，如何得到一种氟碳树脂基、耐盐雾性好、漆膜硬度高的抗静电抗腐蚀涂料是目前急需要解决的技术问题。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料及其制备方法，本发明的抗腐蚀涂料不仅可以提高涂层的抗腐蚀性能，还可以增强涂层的耐候性和隔热性能。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供了一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料，包含a组分和b组分：
6.所述a组分包含以下重量份数的组分：
[0007][0008][0009]
所述b组分为脂肪族聚异氰酸酯，b组分的添加量为氟碳树脂的15～30wt％。
[0010]
进一步的，所述流平剂包含聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚有机硅氧烷和氟改性丙烯酸共聚物中的一种或几种；
[0011]
所述分散剂包含byk110、sn5040和byk191中的一种或几种。
[0012]
进一步的，所述润湿剂包含byk163、dc5211和ot70中的一种或几种；
[0013]
所述溶剂包含碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二氧基二甲醚醋酸酯和醋酸丁酯中的一种或几种。
[0014]
进一步的，所述偶联剂包含kh550、kh560和a171中的一种或几种；
[0015]
所述消泡剂包含聚二甲基硅氧烷、改性聚硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或几种。
[0016]
进一步的，所述改性石墨烯为聚苯胺修饰过的石墨烯或聚丙烯酸脂修饰过的石墨烯，所述改性石墨烯的尺寸为5～20μm，所述改性石墨烯的单层厚度3～8nm。
[0017]
进一步的，所述纳米材料为质量比为1：1～1.5的纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的混合物，所述纳米材料的粒径为50～100nm；
[0018]
所述脂肪族聚异氰酸酯包含n-3390、n-3300和tpa100中的一种或几种。
[0019]
本发明提供了一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]
1)将白炭黑、改性石墨烯和纳米材料混合后得到第一混合料；
[0021]
2)将分散剂、润湿剂、偶联剂和溶剂混合后，再加入第一混合料混合后球磨得到第二混合料；
[0022]
3)将氟碳树脂、流平剂、消泡剂和第二混合料混合后得到a组分；
[0023]
所述石墨烯抗静电抗腐蚀涂料的使用方法为：
[0024]
将a组分和b组分混合即得到石墨烯抗静电抗腐蚀涂料。
[0025]
进一步的，所述步骤1)中，混合的转速为800～1000r/min，混合的时间为15～20min。
[0026]
进一步的，所述步骤2)中，混合的转速为800～1000r/min，混合的时间为15～20min；
[0027]
所述球磨的转速为400～800r/min，所述球磨的时间为60～120min。
[0028]
进一步的，所述步骤3)中，混合的转速为300～1000r/min，所述a组分的细度≤10μm；
[0029]
所述a组分和b组分混合的转速为200～800r/min，混合的时间为5～15min。
[0030]
本发明的有益效果：
[0031]
本发明的一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料采用氟碳树脂和改性石墨烯及纳米材料制备得到，使用环保型溶剂，有效的提高了涂层的防污性、抗静电、耐候性、防腐性能及环保性。经测试本技术的涂料耐盐雾性可达1500h以上，漆膜硬度可达3h，表面电阻达到108ω。
具体实施方式
[0032]
本发明提供了本发明提供了一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料，包含a组分和b组分：
[0033]
所述a组分包含以下重量份数的组分：
[0034][0035]
所述b组分为脂肪族聚异氰酸酯，b组分的添加量为氟碳树脂的15～30wt％，优选为18～25wt％，进一步优选为20～22wt％。
[0036]
在本发明中，所述脂肪族聚异氰酸酯包含n-3390、n-3300和tpa100中的一种或几种，优选为n-3390。
[0037]
在本发明中，按照重量份计，所述氟碳树脂的添加量为20～40份，优选为25～35份，进一步优选为30份。
[0038]
在本发明中，按照重量份计，所述流平剂的添加量为0.3～1.5份，优选为0.5～1.2份，进一步优选为1.0份。在本发明中，所述流平剂包含聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚有机硅氧烷和氟改性丙烯酸共聚物中的一种或几种，优选为氟改性丙烯酸共聚物。
[0039]
在本发明中，按照重量份计，所述分散剂的添加量为0.3～1份，优选为0.5～0.8份，进一步优选为0.6份。在本发明中，所述分散剂包含byk110、sn5040和byk191中的一种或几种，优选为byk110。
[0040]
在本发明中，按照重量份计，所述润滑剂的添加量为0.5～2份，优选为0.8～1.5份，进一步优选为1.0份。在本发明中，所述润湿剂包含byk163、dc5211和ot70中的一种或几种，优选为byk163。
[0041]
在本发明中，按照重量份计，所述溶剂的添加量为10～30份，优选为15～25份，进一步优选为20份。在本发明中，所述溶剂包含碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二氧基二甲醚醋酸酯和醋酸丁酯中的一种或几种，优选为碳酸二甲酯、二氧基二甲醚醋酸酯和醋酸丁酯中的一种或几种，进一步优选为碳酸二甲酯。
[0042]
在本发明中，按照重量份计，所述偶联剂的添加量为0.4～2.5份，优选为0.8～2份，进一步优选为1～1.5份。在本发明中，所述偶联剂包含kh550、kh560和a171中的一种或几种，优选为kh550。
[0043]
在本发明中，按照重量份计，所述消泡剂的添加量为0.5～1.5份，优选为0.8～1.2份，进一步优选为1.0份。在本发明中，所述消泡剂包含聚二甲基硅氧烷、改性聚硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或几种，优选为二甲基硅油和/或迪高810。
[0044]
在本发明中，按照重量份计，所述白炭黑的添加量为7～15份，优选为9～12份，进
一步优选为10份。
[0045]
在本发明中，按照重量份计，所述改性石墨烯的添加量为0.5～3份，优选为0.8～2.5份，进一步优选为1.5～2份。在本发明中，所述改性石墨烯为聚苯胺修饰过的石墨烯或聚丙烯酸脂修饰过的石墨烯，所述改性石墨烯的尺寸为5～20μm，所述改性石墨烯的单层厚度3～8nm；优选的，所述改性石墨烯的尺寸为10～15μm，所述改性石墨烯的单层厚度4～6nm。
[0046]
在本发明中，所述改性石墨烯中，石墨烯和聚苯胺或聚丙烯酸脂的添加比例为1：1～1：3，优选为1：2。
[0047]
在本发明中，按照重量份计，所述纳米材料的添加量为20～35份，优选为25～30份，进一步优选为28份。在本发明中，所述纳米材料为质量比为1：1～1.5的纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的混合物，所述纳米材料的粒径为50～100nm；优选的，纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的质量比为1：1.2，所述纳米材料的粒径为60～80nm。
[0048]
本发明提供了一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0049]
1)将白炭黑、改性石墨烯和纳米材料混合后得到第一混合料；
[0050]
2)将分散剂、润湿剂、偶联剂和溶剂混合后，再加入第一混合料混合后球磨得到第二混合料；
[0051]
3)将氟碳树脂、流平剂、消泡剂和第二混合料混合后得到a组分；
[0052]
所述石墨烯抗静电抗腐蚀涂料的使用方法为：
[0053]
将a组分和b组分混合即得到石墨烯抗静电抗腐蚀涂料。
[0054]
在本发明中，所述步骤1)中，混合的转速为800～1000r/min，混合的时间为15～20min；优选的，混合的转速为850～950r/min，混合的时间为16～18min；进一步优选为，混合的转速为900r/min，混合的时间为17min。
[0055]
在本发明中，所述步骤2)中，混合的转速为800～1000r/min，混合的时间为15～20min；优选的，混合的转速为850～950r/min，混合的时间为16～18min；进一步优选为，混合的转速为900r/min，混合的时间为17min。
[0056]
在本发明中，所述球磨的转速为400～800r/min，所述球磨的时间为60～120min；优选的，所述球磨的转速为500～700r/min，所述球磨的时间为80～100min。
[0057]
在本发明中，所述步骤3)中，混合的转速为300～1000r/min，所述a组分的细度≤10μm；优选的，混合的转速为400～900r/min，所述a组分的细度≤8μm。
[0058]
在本发明中，所述a组分和b组分混合的转速为200～800r/min，混合的时间为5～15min；优选的，混合的转速为300～700r/min，混合的时间为8～12min；进一步优选的，混合的转速为400～500r/min，混合的时间为10min。
[0059]
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0060]
实施例1
[0061]
取15g白炭黑，30g纳米材料(纳米二氧化钛：纳米二氧化硅＝1：1)，0.6g改性石墨烯混合均匀待用，取出25g碳酸二甲酯混合，加入0.3g byk110、0.5gbyk163、0.4g kh560，800r/min搅拌20min。加入混料，进行球磨60min，球磨速度500r/min。随后加入40g氟碳树脂以及0.3g二甲基硅油、0.3g聚醚改性聚二甲基硅氧烷，球磨速度300r/min，直至物料的细度
达到5μm，过滤出料即可制得a组分。将a组分和10g b组分脂肪族聚异氰酸酯n-3390，经过搅拌，搅拌时间为10min，搅拌速度为500r/min，得到一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料。其中改性石墨烯为聚苯胺修饰过的石墨烯，聚苯胺和石墨烯的添加比为1：1。
[0062]
实施例2
[0063]
取7g白炭黑，25g纳米材料(纳米二氧化钛：纳米二氧化硅＝1：1.2)，0.3g石墨烯混合均匀待用，取出25g醋酸丁酯，依次加入1gdc5211、1g sn5040、2.5g kh550和1g改性聚硅氧烷，900r/min搅拌15min。加入混料，进行球磨60min，球磨速度800r/min。随后加入40g氟碳树脂、1.5g聚醚改性聚有机硅氧烷和0.5g迪高810，球磨速度500r/min，直至物料的细度达到5μm，过滤出料即可制得a组分。将a组分和12g b组分脂肪族聚异氰酸酯n-3300，经过搅拌，搅拌时间为10min，搅拌速度为500r/min，得到一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料。其中改性石墨烯为聚丙烯酸脂修饰过的石墨烯，聚苯胺和石墨烯的添加比为1：2。
[0064]
实施例3
[0065]
取8g白炭黑，26g纳米材料(纳米二氧化钛：纳米二氧化硅＝1：1.5)，1g石墨烯混合均匀待用，取出25g二氧基二甲醚醋酸酯，加入0.7got70、0.4g byk191、1.5g a171和0.5g聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，1000r/min搅拌15min。加入混料，进行球磨90min，球磨速度800r/min。随后加入30g氟碳树脂、0.4g氟改性丙烯酸共聚物和0.5g迪高810，球磨速度500r/min，直至物料的细度达到5μm，过滤出料即可制得a组分。将a组分和10g b组分脂肪族聚异氰酸酯tpa100，经过搅拌，搅拌时间为10min，搅拌速度为500r/min，得到一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料。其中改性石墨烯为聚苯胺修饰过的石墨烯，聚苯胺和石墨烯的添加比为1：3。
[0066]
对实施例1～3得到的石墨烯抗静电抗腐蚀涂料进行性能测试结果如下表1。
[0067]
表1实施例1～3得到的石墨烯抗静电抗腐蚀涂料的性能测试结果
[0068][0069][0070]
由以上实施例可知，本发明提供了一种石墨烯抗静电抗腐蚀涂料及其制备方法。通过性能测试可以看出，本发明的涂料具强的抗污能力、抗静电性能级抗腐蚀性能，经测试
其耐盐雾性可达1500h以上，漆膜硬度可达3h，表面电阻达到108ω。
[0071]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。