一种水性纳米片复合涂料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113698848A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202110917468.7(22)申请日2021.08.10(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人顾林孙九龙(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C09D163/02(2006.01)C09D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种水性纳米片复合涂料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种水性纳米片复合涂料，属于水性涂料领域。本发明所述产品的原料组分中以漆酚衍生物作为改性剂，对二维纳米片进行锚定改性，使而二维纳米片在水性环氧树脂中得到有效分散，而改性后的纳米片可在涂料使用时充分发挥“迷宫效应”，起到很好的物理阻隔作用，大大延长了腐蚀性介质进入涂层内部的路径；此外漆酚衍生物含有的邻苯二酚基团可有效钝化保护的金属及合金，使其表面形成致密的氧化膜，从而对金属基底起到有效防护。本发明还公开了所述水性纳米片复合涂料的制备方法及应用。CN113698848ACN113698848A权利要求书1/1页1.一种水性纳米片复合涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：0.07～0.08份二维纳米片、0.08～0.12份漆酚衍生物、2～3份去离子水、8～12份水性环氧树脂及3～8份固化剂；所述二维纳米片、漆酚衍生物及去离子水混合后经过超声处理形成纳米片分散液用于制备水性纳米片复合涂料。2.如权利要求1所述水性纳米片复合涂料，其特征在于，所述二维纳米片的尺寸为0.5～50μm。3.如权利要求2所述水性纳米片复合涂料，其特征在于，所述二维纳米片包括氮化硼、石墨烯、二硫化钨、二硫化钼、硼烯中的至少一种。4.如权利要求1所述水性纳米片复合涂料，其特征在于，所述漆酚衍生物的结构如下：5.如权利要求1所述水性纳米片复合涂料，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型水性环氧树脂、双酚F型水性环氧树脂中的至少一种。6.如权利要求1所述水性纳米片复合涂料，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂；优选地，所述胺类固化剂包括聚酰胺固化剂、腰果酚胺固化剂中的至少一种。7.如权利要求1～6任一项所述水性纳米片复合涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将二维纳米片、漆酚衍生物及去离子水按配比混合后进行超声处理3.5～4.5h，得纳米分散液；(2)在纳米分散液中加入水性环氧树脂并搅拌混合均匀，加入固化剂继续搅拌，随后进行脱泡处理12～18min，即得所述水性纳米片复合涂料。8.如权利要求7所述所述水性纳米片复合涂料的制备方法，其特征在于，所述脱泡处理通过脱泡机进行，所述脱泡机的设定转速为1400～1600r/min，真空度为95～96kPa。9.如权利要求1～6任一项所述水性纳米复合涂料在金属防腐中的应用。10.如权利要求9所述水性纳米复合涂料在金属防腐中的应用，其特征在于，所述水性纳米片复合涂料在应用时，金属制品的表面一次经过打磨、清洗及干燥处理后，采用线棒涂膜器将水性纳米片复合涂料涂覆在金属制品表面；所述水性纳米片复合涂料涂覆在金属制品表面时湿膜的厚度为65～75μm，固化后的干膜厚度为40～50μm。2CN113698848A说明书1/5页一种水性纳米片复合涂料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及水性涂料领域，具体涉及一种水性纳米片复合涂料及其制备方法与应用。背景技术[0002]环氧涂层因其优异的耐腐蚀性、电绝缘性和对金属基材的强附着力而被广泛用于对金属的腐蚀防护，而目前工业上用于金属腐蚀防护的环氧涂料主要是溶剂型环氧涂料。然而，现有技术中的溶剂型环氧树脂涂料含有一定比例的挥发性物质，这对环境和人类健康造成了很大的危害。近年来，随着对人类健康和环境保护的重视，水性环氧涂料引起了广泛关注，并被认为是溶剂型环氧涂料的潜在替代品。然而，尽管水性环氧涂料已经商业化超过40年，但水性环氧涂料不能为金属基底提供长期的保护，特别是在强腐蚀环境中其效果更差，这是因为水性环氧体系中通常在环氧主链或侧链上含有亲水基团或链段，这会加速H2O、O2和其他腐蚀性介质的渗透。目前一些研究方案是在水性涂料中加入石墨烯等纳米片能有效延缓腐蚀介质到达金属表面的组分，从而改善上述缺陷，实现高效防腐；但石墨烯等纳米片材料易于团聚，需要对其高效分散，但目前仍缺少针对水性环氧涂料的高效分散技术。发明内容[0003]基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性纳米片复合涂料，该产品通过漆酚衍生物锚定纳米片的结构组成提高纳米片在水性环氧树脂中的高分散性，从而大大提高其防腐性能。[0004]为了达到上述目的，