一种石墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业防腐涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料及其制备方法。

背景技术

目前随着常规石油资源的减少，促进非常规石油开采量的日益增加，非常规石油一般是指超重原油、油砂油、致密油、页岩油等。非常规石油的开采特点在于比重大、杂质多，导致其开采难度大，相应要求石油储存和运输设备进行迭代更新，并且石油储存和运输设备处于如海上或沙漠的严苛的工作环境中，对防腐性能有高的要求。

目前有公开号为CN110698902A名称为一种石墨烯水性环氧导静电防腐涂料制备方法的中国专利，其中公开一种涂料以石墨烯浆料和水性环氧乳液为主要原料，制成了易于静电处理的防腐涂料，并且石墨烯水性环氧导静电防腐涂料以水和水溶性助剂作为稀释剂。该涂料用于石油管道或储存罐的防腐。

目前防腐涂料存在以下问题：

涂料在储存罐内壁表面涂覆，形成一层薄薄防腐蚀涂层，但是目前石墨烯配合水性助剂使用，其单次涂覆形成的涂层厚度薄，需要进行重复涂覆才能得到需要厚度的涂层，并且多次涂覆也会导致防腐层不均匀，影响防护性。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种石墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料及其制备方法，其优点在于具有导静电防腐的性能，还具备零VOC、一次成膜就可达到200-400um，大大提高涂料的防护性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种石墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料，包括甲组份和乙组份；

所述甲组份包括按照质量份数计数的原料：环氧树脂10～30份；改性树脂2～10份；活性稀释剂2～10份；防沉剂0.5～3份；分散剂1～5份；消泡剂0.1～1份；钛白粉10～30份；硫酸钡20～40份；云母氧化铁灰20～40份；石墨烯0.1～1份；

所述乙包括按照质量份数计数的原料：固化剂100份。

进一步的，所述甲组份和乙组份的质量比范围为10～30：2。

进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。

进一步的，所述改性树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯中一种或多种的组合。

进一步的，所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂。

进一步的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

进一步的，所述固化剂为脂环胺固化剂。

一种墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、甲组份制备：在干燥清洁的夹套反应釜中加入环氧树脂、2～10份改性树脂、活性稀释剂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入防沉剂、分散剂、消泡剂、钛白粉、硫酸钡，搅拌速度在1000～1500r/min，搅拌30～60min，进砂磨机研磨；得到浆料；将该浆料在500～800r/min的搅拌速度下，加入云母氧化铁灰、石墨烯，混合均匀，得到甲组份；

步骤S2、乙组份制备：固化剂，得到乙组份；

步骤S3、将甲组份和乙组份混合，得到涂料。

通过采用上述技术方案，。

进一步的，在步骤S1，原料在砂磨机中研磨至细度≤50μm。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.采用环氧树脂和改性树脂的组合，使石墨烯更好更加充分溶解在涂料体系中，并且各个原料具有更好的联结性，提高涂料粘稠度，使可一次成膜200-400um，提高单层防腐层厚度，提高防腐的防护性能，可有效隔绝酸、碱、盐等介质的腐蚀，让涂层能够在恶劣环境下实现长久防护。

2.甲组份使用了石墨烯，其因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，电子能在其中极为高效地移动，使石墨烯有非常好的导电性，有利于防腐涂层顺利地疏导静电。

3.原料中没有VOC(挥发性有机物)，与溶剂型涂料相比具备环保。

4.由于单次成膜的厚度厚，不需要多次重复涂覆与溶剂型涂料相比施工更加方便，也有利于提高防腐涂层的均匀性。

附图说明

图1是墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料的制备方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1：

一种墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料，包括甲组分和乙组份，两者质量比为30:2。

其中甲组份包括以下质量份数的原料：环氧树脂15份；改性树脂4份；活性稀释剂5份；防沉剂0.5份；分散剂2.2份；消泡剂0.1份；钛白粉20份；硫酸钡33份；云母氧化铁灰20份；石墨烯0.2份。

具体的，环氧树脂为低分子量的双酚A环氧树脂；分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂；消泡剂为有机硅类消泡剂

其中乙组分包括以下质量份数的原料：固化剂100份。

具体的，固化剂为脂环胺固化剂。

墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1、甲组份制备：

在干燥清洁的夹套反应釜中加入15份的环氧树脂、4份改性树脂、5份活性稀释剂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入0.5份防沉剂、2.2份分散剂、0.1份消泡剂、20份钛白粉、33份硫酸钡，搅拌速度在1000～1500r/min，搅拌30～60min，进砂磨机研磨至细度≤50μm；得到浆料；将该浆料在500～800r/min的搅拌速度下，加入20份云母氧化铁灰、0.2份石墨烯，混合均匀，得到甲组份。

(2)乙组份的制备：

将固化剂100份，得到乙组份。

(3)取步骤(1)制得的甲组份和步骤(2)制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为30:2混合均匀，得到涂料。

实施例2：

与实施例1不同的地方在于：

涂料甲组分和乙组份，两者质量比为20:2。

甲组分包括按质量份数的原料：环氧树脂30份；改性树脂6份；活性稀释剂6份；防沉剂0.5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；钛白粉25份；硫酸钡10份；云母氧化铁灰20份；石墨烯0.4份。

乙组分包括按质量份数的原料：固化剂100份。

墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1、甲组份制备：

在干燥清洁的夹套反应釜中加入30份的环氧树脂、6份改性树脂、6份活性稀释剂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入0.5份防沉剂、2份分散剂、0.1份消泡剂、25份钛白粉、10份硫酸钡，搅拌速度在1000～1500r/min，搅拌30～60min，进砂磨机研磨至细度≤50μm；得到浆料；将该浆料在500～800r/min的搅拌速度下，加入20份云母氧化铁灰、0.4份石墨烯，混合均匀，得到甲组份。

步骤S2、乙组份制备：

准备固化剂100份，得到乙组份。

步骤S3、甲组分和乙组分混合：

取步骤S1制得的甲组份和步骤S2制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为20:2混合均匀，即得涂料。

实施例3：

与实施例1不同的地方在于：

涂料甲组分和乙组份，两者质量比为10:2。

甲组分包括按质量份数的原料：环氧树脂30份；改性树脂6份；活性稀释剂6份；防沉剂0.5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；钛白粉25份；硫酸钡10份；云母氧化铁灰20份；石墨烯0.4份。

乙组分包括按质量份数的原料：固化剂100份。

墨烯无溶剂环氧导静电防腐涂料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1、甲组份制备：

在干燥清洁的夹套反应釜中加入30份的环氧树脂、6份改性树脂、6份活性稀释剂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入0.5份防沉剂、2份分散剂、0.1份消泡剂、25份钛白粉、10份硫酸钡，搅拌速度在1000～1500r/min，搅拌30～60min，进砂磨机研磨至细度≤50μm；得到浆料；将该浆料在500～800r/min的搅拌速度下，加入20份云母氧化铁灰、0.4份石墨烯，混合均匀，得到甲组份。

步骤S2、乙组份制备：

准备固化剂100份，得到乙组份。

步骤S3、甲组分和乙组分混合：

取步骤S1制得的甲组份和步骤S2制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为10:2混合均匀，即得涂料。

涂料性能测试：

从实施例1、实施例2和实施例3中取等量的涂料进行测试，其详细的性能数据见表1。

表1

从实施例1、实施例2和实施例3中取等量的涂料进行测试一次成膜的厚度，详细结果如下：

实施例1：343um。

实施例2：297um。

实施例3：335um。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。