本發(fā)明屬于防腐涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：環(huán)氧樹脂是一類重要的工程樹脂，其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)和醚鍵、體系強(qiáng)度大、分子結(jié)構(gòu)致密、內(nèi)聚能大，因此環(huán)氧樹脂涂料與基材具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度、機(jī)械性能和防腐性能，其在涂層防護(hù)中幾乎占據(jù)了半壁江山。目前市場(chǎng)上環(huán)氧防腐涂料大部分是溶劑型涂料，尤其在重防腐領(lǐng)域。但是，隨著人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)以及國(guó)家環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)苛，水性防腐涂料的需求越來(lái)越迫切，因此防腐性能優(yōu)異的水性涂料受到很大重視。水性環(huán)氧涂料具有環(huán)氧樹脂的諸多優(yōu)點(diǎn)，但是大部分水性環(huán)氧涂料與溶劑型環(huán)氧涂料相比，防腐性能方面還有一定的差距。上世紀(jì)80年代，研究人員發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)電聚合物對(duì)金屬具有很好的防腐蝕效果后，導(dǎo)電聚合物在防腐蝕領(lǐng)域中的應(yīng)用被廣泛關(guān)注。聚吡咯是一類含有大鍵的本征導(dǎo)電聚合物，其單體無(wú)毒、易合成、導(dǎo)電率高、穩(wěn)定性好，同時(shí)能夠改變金屬的腐蝕電位，使金屬表面活性鈍化而具有良好的防腐蝕性能，目前聚吡咯主要是以電化學(xué)方式直接在電極表面形成聚吡咯防腐膜層，電化學(xué)聚合法難以規(guī)?；瘧?yīng)用，另外，聚吡咯分子鏈的剛性高、難加工、難熔融等缺點(diǎn)是聚吡咯在防腐涂料中應(yīng)用的最大瓶頸。石墨烯是一種二維納米片層狀納米材料，其極大的比表面積以及在涂層中交替隨機(jī)排列，可以有效延長(zhǎng)腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散路徑，增強(qiáng)涂層的屏蔽性能，作為添加劑可以大幅提高涂層的抗腐蝕性能，但是其層結(jié)構(gòu)之間的強(qiáng)-相互作用，導(dǎo)致石墨烯時(shí)極易發(fā)生團(tuán)聚，因而限制了石墨烯在涂料中的其規(guī)?；瘧?yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用，通過(guò)在水性涂料中添加聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑，利用聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑的獨(dú)特性能來(lái)大幅增強(qiáng)涂料的防腐蝕性能，以克服現(xiàn)有水性涂料防腐蝕性能不足的缺點(diǎn)。技術(shù)方案：聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料，由a組分和b組分按質(zhì)量比1-4：1組成；所述a組分以質(zhì)量百分比包括以下原料：水性環(huán)氧樹脂乳液30-50％，聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑1-10％，分散劑1-10％，多磷酸鹽10-20％，鈦白粉15-30％，消泡劑0.1-2％，增稠劑0.1-1％，流平劑0.1-0.5％，微生物抑殺劑0.1-0.5％，去離子水5-20％；所述b組分為環(huán)氧固化劑。進(jìn)一步地，所述聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑由以下方法制備得到：將吡咯單體和石墨烯混合，冷卻到0℃，加入對(duì)甲苯磺酸和過(guò)硫酸銨的混合液，反應(yīng)24小時(shí)，過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌得到聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑。進(jìn)一步地，所述石墨烯為還原石墨烯和/或氧化石墨烯。進(jìn)一步地，所述聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑中石墨烯的質(zhì)量百分比為1-5％。進(jìn)一步地，所述分散劑為聚羧酸鈉和/或者聚羧酸銨。進(jìn)一步地，所述消泡劑為改性有機(jī)硅乳液和聚醚類消泡劑按照質(zhì)量比例1：1混合而成。進(jìn)一步地，所述流平劑為聚醚改性硅油。進(jìn)一步地，所述微生物抑殺劑為異噻唑啉酮。上述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將分散劑和消泡劑加至去離子水中攪拌后，依次加入鈦白粉、聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑、多磷酸鹽和水性環(huán)氧樹脂乳液，混合，然后砂磨機(jī)研細(xì)，用200目紗布過(guò)濾后調(diào)節(jié)黏度，加入流平劑、增稠劑和微生物抑殺劑，攪拌后得到a組分；步驟2，將b組分與a組分混合，制得所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。上述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料在制備抗腐蝕涂層中的應(yīng)用。有益效果：1.聚吡咯以及石墨烯盡管作為添加劑可以提高涂層的防腐蝕性能，但純聚吡咯加工難度大，在水性介質(zhì)中分散困難；而石墨烯在不添加分散劑的條件下，更是幾乎不可能均勻分散在水介質(zhì)中。本發(fā)明的一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料及其形成的涂層添加了聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑，本發(fā)明通過(guò)在制備聚吡咯時(shí)候加入石墨烯材料，石墨烯表面殘留的極性官能團(tuán)以及二者之間的-作用促使石墨烯可以作為模板吸附大量的吡咯單體，引發(fā)聚合形成了聚吡咯@石墨烯納米復(fù)合物。隨著石墨烯含量增多，聚吡咯的團(tuán)聚現(xiàn)象消失，并且由球形納米粒子轉(zhuǎn)變?yōu)榱吮馄綄訝罴{米結(jié)構(gòu)；與此同時(shí)，石墨烯表面“生長(zhǎng)”的聚吡咯化合物也可以有效的分散并穩(wěn)定石墨烯納米材料，因此這種以石墨烯為模板制備聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑有效解決了聚吡咯和石墨烯納米材料單獨(dú)使用時(shí)的易團(tuán)聚問(wèn)題。2.本發(fā)明的一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料及其形成的涂層添加了聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑，一方面聚吡咯與金屬表面反應(yīng)形成鈍化層，改變金屬表面的電位，使得金屬電位提高或形成致密阻擋層，從而導(dǎo)電聚合物以陽(yáng)極形式保護(hù)了金屬；另一方面，石墨烯納米材料的二維層狀結(jié)構(gòu)以及在涂層中的均勻的隨機(jī)排列，有效提高了涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)(如氧氣、氯離子等)的屏蔽作用，二者協(xié)同作用，有效增強(qiáng)了改善了水性涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽性能，大幅提高了水性涂料的抗腐蝕性能。3.本發(fā)明的一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料及涂層的制備工藝簡(jiǎn)單易操作，成本低廉，易于大規(guī)模制造生產(chǎn)。附圖說(shuō)明圖1是石墨烯、聚吡咯和聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑sem圖，圖1(a)為石墨烯、圖1(b)為聚吡咯、圖1(c)為聚吡咯(99％)@石墨烯(1)、圖1(d)為聚吡咯(98％)@石墨烯(2)、圖1(e)為聚吡咯(97％)@石墨烯(3)；圖2是聚吡咯/環(huán)氧樹脂和聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合材料的斷裂界面sem圖，圖2(a)為聚吡咯/環(huán)氧樹脂、圖2(b)為聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合材料。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：如下將對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料，其包含質(zhì)量比為1-4:1的a組分和b組分；所述a組分包含按照質(zhì)量百分比(wt％)計(jì)算的如下組分：水性環(huán)氧樹脂乳液30-50％，聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑1-10％，分散劑1-10％，多磷酸鹽10-20％，鈦白粉15-30％，消泡劑0.1-2％，增稠劑0.1-1％，流平劑0.1-0.5％，微生物抑殺劑0.1-0.5％，去離子水5-20％；所述b組分包括環(huán)氧固化劑。所述聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑包括聚吡咯和石墨烯兩種組分。所述的聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑制備方法包括：將一定質(zhì)量比例的吡咯單體和石墨烯混合均勻，并將其冷卻到0℃，將一定質(zhì)量的對(duì)甲苯磺酸和過(guò)硫酸銨混合液緩慢加入到上述體系中，反應(yīng)24小時(shí)后，產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次得到聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述石墨烯為還原石墨烯和/或氧化石墨烯。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述石墨烯于所述復(fù)合助劑中所占的質(zhì)量百分比為1-5％。在本發(fā)明中，通過(guò)在所述水性涂料中添加了聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑，顯著增強(qiáng)了所形成的環(huán)氧涂層的抗腐蝕性能，主要原因可能在于：(1)石墨烯表面殘留的極性官能團(tuán)以及石墨烯與吡咯單體之間的π-π作用促使石墨烯作為模板制備聚吡咯@石墨烯納米復(fù)合物，有效抑制了聚吡咯和石墨烯單獨(dú)使用時(shí)易團(tuán)聚，添加困難等缺點(diǎn)；(2)聚吡咯與金屬表面反應(yīng)形成鈍化層，使得金屬電位提高或形成阻擋層，從而導(dǎo)電聚合物以陽(yáng)極形式保護(hù)金屬；石墨烯納米材料的在涂層中的交替隨機(jī)排列有效提高了涂層對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽作用，二者協(xié)同作用，有效增強(qiáng)了改善了水性涂層的耐水性，大幅提高了涂層的抗腐蝕性能。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，所述水性環(huán)氧樹脂乳液為浙江安邦公司的ab-ep-20水性環(huán)氧樹脂乳液。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述分散劑為聚羧酸鈉和/或者聚羧酸銨，其能夠有效潤(rùn)濕和分散無(wú)機(jī)鹽填料。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述消泡劑為改性有機(jī)硅乳液和聚醚類消泡劑按照質(zhì)量比例1：1混合而成，其以微粒的形式滲入泡沫體系，抑制泡沫的形成。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述流平劑為聚醚改性硅油，其可以降低涂料與金屬基材之間的表面張力，防止漆膜出現(xiàn)縮孔、流掛等現(xiàn)象。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述增稠劑為海森特化工生產(chǎn)的締合型增稠劑，其可以防止涂料在貯存過(guò)程中使已經(jīng)分散的顏填料顆粒沉淀、聚集。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述多磷酸鹽為上海龍博化工的heucohhoszapp磷酸鹽，其可以在金屬基材表面迅速形成鈍化膜，防止閃銹。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述微生物抑殺劑為上海龍博化工的異噻唑啉酮，可以有效抑制微生物繁殖引起涂料和涂層失效。作為優(yōu)選實(shí)施方案之一，前述b組分優(yōu)選水性環(huán)氧固化劑bh-521和ab-hga，但不限于此。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了前述一種聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料的制備方法，其包括：(1)將分散劑和消泡劑于一定量水中高速攪拌均勻后，依次加入鈦白粉、聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑、多磷酸鹽和水性環(huán)氧樹脂乳液并混合均勻，然后砂磨機(jī)研細(xì)，并用200目紗布過(guò)濾后調(diào)節(jié)黏度，加入流平劑、增稠劑和微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。(2)提供b組分，并將b組分與所述a組分均勻混合，制得所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。具體的，在一些較為具體的實(shí)施例中，所述制備方法進(jìn)一步包括：(1)制備a組分：按質(zhì)量百分比，將分散劑和消泡劑于一定量水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入鈦白粉、聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑和多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入流平劑、增稠劑和微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。(2)制備b組分：在常溫下，按比例加入一種或者兩種固化劑于分散釜中，攪拌30min以上使其混合均勻；(3)制備涂料：按質(zhì)量百分比，分別稱量一定比例的a組分和b組分于分散釜中，攪拌均勻，制得聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。本發(fā)明的另一方面還提供了由前述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料形成的涂層。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了前述涂層的制備方法，其包括：將所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料涂覆于基材表面，固化后，在基材表面形成所述涂層。優(yōu)選的，可以將所述涂料通過(guò)噴涂、旋涂、涂抹等多種常用方式施加在基材表面，并經(jīng)室溫固化，從而形成所述涂層。在一些較為具體的實(shí)施例中，所述涂層的制備方法包括：待涂覆的零件表面需預(yù)先經(jīng)除油、除銹、噴砂等表面處理，然后用刷子將所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料刷涂于零件的表面，或者用噴槍將配置好的涂料在壓縮空氣(無(wú)油)或壓縮氮?dú)庀聡娡吭诹慵谋砻?，然后刷涂或者噴涂好的零件于室溫下放?4小時(shí)，完全固化后即形成所述涂層。本發(fā)明的另一方面還提供了所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料或所述涂層于金屬表面抗腐蝕處理中的用途。本發(fā)明的另一方面還提供了一種金屬基材表面防護(hù)方法，其包括：提供權(quán)所述的聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料；以及，將所述涂料中的各組分均勻混合，之后涂覆在金屬基材表面，經(jīng)室溫固化后于金屬基材表面形成涂層。本發(fā)明的另一方面還提供了所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料或涂層于制備抗腐蝕零部件中的用途。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種抗腐蝕零部件，其包含所述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料或涂層。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種裝置或設(shè)備，其包含所述的涂層或所述的耐腐蝕零部件。以下結(jié)合若干實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。下面實(shí)施例中所述的試驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。實(shí)施例1聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料(簡(jiǎn)稱水性環(huán)氧涂料)，其制備方法包括：(1)制備聚吡咯(99％)@石墨烯復(fù)合助劑按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量99％吡咯單體和1％石墨烯于80ml乙醇/去離子水溶液(質(zhì)量比為1：1)中混合均勻，并將其冷卻到0℃，將對(duì)甲苯磺酸(11.4g)和過(guò)硫酸銨(8.2g)混合液緩慢加入到上述體系中，反應(yīng)24小時(shí)后，產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次得到聚吡咯(99％)@石墨烯復(fù)合助劑。(2)制備聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在水性環(huán)氧涂料中的質(zhì)量百分比含量)，將10％分散劑和2％消泡劑于11％去離子水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入15％鈦白粉、10％聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑和20％多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入30％水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入0.5％流平劑、1％增稠劑和0.5％微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。水性環(huán)氧固化劑bh-521作為固化劑b組分；按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指a、b組分在涂料中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量80％a組分和20％b組分于分散釜內(nèi)分散混合，攪拌均勻，制得聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。實(shí)施例2聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料(簡(jiǎn)稱水性環(huán)氧涂料)，其制備方法包括：(1)制備聚吡咯(97％)@石墨烯復(fù)合助劑按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量97％吡咯單體和3％石墨烯于80ml乙醇/去離子水溶液(質(zhì)量比為1：1)中混合均勻，并將其冷卻到0℃，將對(duì)甲苯磺酸(11.4g)和過(guò)硫酸銨(8.2g)混合液緩慢加入到上述體系中，反應(yīng)24小時(shí)后，產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次得到聚吡咯(99％)@石墨烯復(fù)合助劑。(2)制備聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在水性環(huán)氧涂料中的質(zhì)量百分比含量)，將5％分散劑和1％消泡劑于18％去離子水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入20％鈦白粉、5％聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑和10％多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入40％水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入0.3％流平劑、0.4％增稠劑和0.3％微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。水性環(huán)氧固化劑ab-hga作為固化劑b組分；按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指a、b組分在涂料中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量60％a組分和40％b組分于分散釜內(nèi)分散混合，攪拌均勻，制得聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。實(shí)施例3聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料(簡(jiǎn)稱水性環(huán)氧涂料)，其制備方法包括：(1)制備聚吡咯(95％)@石墨烯復(fù)合助劑按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量95％吡咯單體和5％氧化石墨烯于80ml乙醇/去離子水溶液(質(zhì)量比為1：1)中混合均勻，并將其冷卻到0℃，將對(duì)甲苯磺酸(11.4g)和過(guò)硫酸銨(8.2g)混合液緩慢加入到上述體系中，反應(yīng)24小時(shí)后，產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次得到聚吡咯(99％)@石墨烯復(fù)合助劑。(2)制備聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在水性環(huán)氧涂料中的質(zhì)量百分比含量)，將1％分散劑和0.1％消泡劑于7.6％去離子水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入30％鈦白粉、1％聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑和10％多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入50％水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入0.1％流平劑、0.1％增稠劑和0.1％微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。固化劑b組分為水性環(huán)氧固化劑bh-521和ab-hga混合物，二者的質(zhì)量比例為1：1；按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指a、b組分在涂料中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量50％a組分和50％b組分于分散釜內(nèi)分散混合，攪拌均勻，制得聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料。實(shí)施例4聚吡咯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料(簡(jiǎn)稱水性環(huán)氧涂料)，其制備方法包括：(1)制備聚吡咯聚合物稱量100％吡咯單體(5.37g)于80ml乙醇/去離子水溶液(質(zhì)量比為1：1)中混合均勻，并將其冷卻到0℃，將對(duì)甲苯磺酸(11.4g)和過(guò)硫酸銨(8.2g)混合液緩慢加入到上述體系中，反應(yīng)24小時(shí)后，產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次得到聚吡咯聚合物添加劑。(2)制備聚吡咯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在水性環(huán)氧涂料中的質(zhì)量百分比含量)，將5％分散劑和1％消泡劑于18％去離子水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入20％鈦白粉、5％聚吡咯助劑和10％多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入40％水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入0.3％流平劑、0.4％增稠劑和0.3％微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。水性環(huán)氧固化劑ab-hga作為固化劑b組分；按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指a、b組分在涂料中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量60％a組分和40％b組分于分散釜內(nèi)分散混合，攪拌均勻，制得聚吡咯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料。實(shí)施例5石墨烯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料(簡(jiǎn)稱水性環(huán)氧涂料)，其制備方法包括：(1)制備石墨烯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指各組分在水性環(huán)氧涂料中的質(zhì)量百分比含量)，將5％分散劑和1％消泡劑于18％去離子水中以200r/min的速度攪拌10min，混合均勻后，再加入20％鈦白粉、5％石墨烯和10％多磷酸鹽，進(jìn)行良好的分散后加入40％水性環(huán)氧樹脂乳液，調(diào)控?cái)嚢杷俣戎?00r/min，攪拌30min后，轉(zhuǎn)移至砂磨機(jī)上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的紗布過(guò)濾并調(diào)節(jié)涂料黏度，加入0.3％流平劑、0.4％增稠劑和0.3％微生物抑殺劑，攪拌均勻后所得的涂料為a組分。水性環(huán)氧固化劑ab-hga作為固化劑b組分；按質(zhì)量百分比(如下若非特別說(shuō)明，則均是指a、b組分在涂料中的質(zhì)量百分比含量)，分別稱量60％a組分和40％b組分于分散釜內(nèi)分散混合，攪拌均勻，制得石墨烯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料。將本發(fā)明制得的前述聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料以及相應(yīng)的二元復(fù)合水性防腐涂料分別制成涂層，并對(duì)其性能測(cè)試，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示：表1復(fù)合涂層各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例4實(shí)施例5漆膜外觀漆膜平整，無(wú)明顯顆粒漆膜平整，無(wú)明顯顆粒漆膜平整，無(wú)明顯顆粒硬度2h2h2h柔韌性/mm122耐沖擊/kg.m505030附著力0級(jí)0級(jí)1級(jí)耐水性400小時(shí)不起泡，不脫落生銹200小時(shí)不起泡，不脫落生銹100小時(shí)出現(xiàn)起泡耐堿性(25℃,5％naoh)48小時(shí)不起泡，不起皺15小時(shí)出現(xiàn)起泡和起皺10小時(shí)出現(xiàn)起泡和起皺耐酸性(25℃,5％h2so4)48小時(shí)不起泡，不起皺15小時(shí)出現(xiàn)起泡和起皺10小時(shí)出現(xiàn)起泡和起皺耐柴油性(常溫60天)無(wú)異常無(wú)異常出現(xiàn)起泡和起皺耐鹽霧性/小時(shí)1200500300從上表可以看出本發(fā)明提供的聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料(實(shí)施例1)與聚吡咯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料(實(shí)施例4)以及石墨烯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合水性防腐涂料(實(shí)施例5)相比，其耐水性能顯著提高，浸泡400小時(shí)后涂層依然完好；最重要的是，我們可以看出聚吡咯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合材料的耐中性鹽霧時(shí)間為500小時(shí)，石墨烯/環(huán)氧乳液二元復(fù)合材料僅為300小時(shí)，而聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧乳液三元復(fù)合水性防腐涂料的耐中性鹽霧可以長(zhǎng)達(dá)1200小時(shí)，相比于二元材料，三元材料的防腐蝕性能明顯提升。從圖1也可以看出，純的聚吡咯顆粒幾乎聚集在一起，其尺寸大約在300nm左右(圖1b)，加入1％的石墨烯后，其形貌沒(méi)有發(fā)生明顯變化(圖1c)，但隨著石墨烯含量的進(jìn)一步增大，復(fù)合材料中的聚吡咯由球狀轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄綘?，并且聚吡咯的團(tuán)聚現(xiàn)象基本消失了；石墨烯和聚吡咯單獨(dú)存在時(shí)都傾向于發(fā)生團(tuán)聚，但是在本發(fā)明中石墨烯作為模板制備的聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑有效的抑制了二者的團(tuán)聚現(xiàn)象。從圖2可以看出，單純的聚吡咯/環(huán)氧二元復(fù)合材料體系中存在許多小的空洞，這是由于聚吡咯微球單獨(dú)存在時(shí)，與環(huán)氧樹脂的相容性不好造成的；而聚吡咯/石墨烯/環(huán)氧三元復(fù)合材料體系中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)多余的空洞，可能的原因時(shí)聚吡咯@石墨烯復(fù)合助劑為扁平狀，使得復(fù)合助劑更容易被環(huán)氧樹脂潤(rùn)濕，三元涂層具有更好的致密性，對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽性能更好，因而防腐蝕性能更好。當(dāng)前第1頁(yè)12