(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 CN 112680056 A(43)申请公布日 2021.04.20(21)申请号 202011435887.9C01B 32/184 (2017.01)(22)申请日 2020.12.10(71)申请人 珠海复旦创新研究院地址 519000 广东省珠海市横琴新区创意谷21栋北区(72)发明人 王帅易征然丁玉洁袁瑞马黎奚江波(74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205代理人 尹凡华(51)Int.Cl.C09D 163/00 (2006.01)C09D 5/10 (2006.01)C09D 7/61 (2018.01)C08G 59/62 (2006.01)权利要求书1页 说明书7页(54)发明名称一种防腐涂料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于涂料技术领域，公开了一种防腐 涂料及其制备方法和应用。该防腐涂料，包括组 分A和组分B，组分A包括环氧树脂、锌粉、防锈颜 料、石墨烯浆料、填料和助剂；组分B包括改性聚 酰胺和稀释剂。本发明利用锌粉的阴极保护机 理，防止钢材表面发生腐蚀；同时，在涂料中加入 石墨烯，减缓腐蚀介质的渗透速率，提升涂层的 防腐性能；石墨烯与锌粉搭接形成导电通路，提 高锌粉的利用率，可大幅降低锌粉的用量，提高 涂料的成膜性、涂层的柔韧性和附着力，增强涂 层的耐盐雾效果，应用于海洋装备能够延长海洋 装备的防腐时间，减少维修周期及成本。

A6 5 0 0 8 6 2 1 1N C CN 112680056 A权利要求书1/1 页1.一种防腐涂料，其特征在于，包括组分A和组分B；所述组分A包括环氧树脂、锌粉、防 锈颜料、石墨烯浆料、填料和助剂；所述组分B包括改性聚酰胺和稀释剂。2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述组分A和组分B的质量比为(12‑ 20)：1。3.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述填料包括磷铁粉和云母粉。4.根据权利要求3所述的防腐涂料，其特征在于，按重量份计，在所述防腐涂料中，所述 组分A包括环氧树脂10‑40份、锌粉10‑30份、磷铁粉10‑20份、防锈颜料10‑20份、云母粉3‑10 份、石墨烯浆料1‑8份和助剂3‑15份；所述组分B包括10‑50份改性聚酰胺和稀释剂5‑10份。5.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述改性聚酰胺为腰果酚改性聚酰 胺。6.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯浆料的制备方法，包括以 下步骤：将吡咯和铁盐溶解，混合，高温反应，得到含碳聚合物；将所述含碳聚合物煅烧，除 铁，干燥，得到石墨烯；向所述石墨烯中加入稀释剂，分散，制得所述石墨烯浆料。

7.根据权利要求1‑6中任一项所述的防腐涂料，其特征在于，所述助剂包括稀释剂、防 沉剂、分散剂、消泡剂、流平剂或附着力促进剂中的至少一种。8.权利要求1‑7中任意一项所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将环氧树脂、填料和助剂混合，分散，研磨，得混合物，再向混合物中加入锌粉、防锈 颜料、石墨烯浆料和剩余原料，搅拌，得所述涂料的组分A；(2)将改性聚酰胺和稀释剂混合，制得所述涂料的组分B；(3)将步骤(1)制得的组分A和步骤(2)制得的组分B混合，即为所述防腐涂料。9.一种涂层，其特征在于，由权利要求1‑7中任意一项所述的防腐涂料经固化形成，所 述涂层的厚度为70‑120微米。10.一种设备，其特征在于，包含权利要求9所述的涂层。22 CN 112680056 A说明书1/7 页一种防腐涂料及其制备方法和应用 技术领域 [0001] 本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种防腐涂料及其制备方法和应用。 背景技术 [0002] 腐蚀是指材料在周围环境介质的化学、电化学和物理作用下产生的损耗与破坏现 象，是材料不可避免的、随机性的一种损伤行为，基本处于任何环境下的材料均会发生腐 蚀。

但是，由于海洋是地球上最大、最严酷的腐蚀环境，海上温差大、高湿、高盐雾等气候条 件大大加速了材料老化、腐蚀的进程，海水、泥沙、油气、海洋生物等也都是形形色色的腐蚀 介质。因此，海洋装备长期处于如此恶劣的环境之中，其产生的腐蚀尤为严重。 [0003] 在众多腐蚀控制技术中，涂料是腐蚀防护的首要手段，而我国海洋装备的现有防 护涂料仍然存在这耐盐雾性差、使用寿命短、环境适应性差等问题。 [0004] 因此，亟需提供一种防腐涂料，具有高耐盐雾性能，能够应用于海洋装备，适应海 洋环境。 发明内容 [0005] 本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一 种防腐涂料，所述涂料具有高耐盐雾性能，能够应用于海洋装备，适应海洋环境。本发明还 提出一种防腐涂料的制备方法和应用。 [0006] 一种防腐涂料，包括组分A和组分B；所述组分A包括环氧树脂、锌粉、防锈颜料、石 墨烯浆料、填料和助剂；所述组分B包括改性聚酰胺和稀释剂。 [0007] 优选的，所述组分A和组分B的质量比为(12‑20)：1；进一步优选的，所述组分A和组 分B的质量比为(12‑18)：1。

[0008] 优选的，所述填料包括磷铁粉和云母粉。 [0009] 优选的，按重量份计，在所述防腐涂料中，所述组分A包括环氧树脂10‑40份、锌粉 10‑30份、磷铁粉10‑20份、防锈颜料10‑20份、云母粉3‑10份、石墨烯浆料1‑8份和助剂3‑15 份；所述组分B包括10‑50份改性聚酰胺和稀释剂5‑10份。 [0010] 进一步优选的，按重量份计，在所述防腐涂料中，所述组分A包括环氧树脂10‑30 份、锌粉20‑30份、磷铁粉10‑20份、防锈颜料10‑20份、云母粉5‑10份、石墨烯浆料2‑5份和助 剂3‑15份，所述组分B包括20‑40份改性聚酰胺和稀释剂5‑10份。 [0011] 优选的，所述改性聚酰胺为腰果酚改性聚酰胺。 [0012] 优选的，所述防锈颜料为三聚磷酸铝、钼酸锌或磷酸锌中的至少一种。采用磷铁粉 和防锈颜料三聚磷酸铝、钼酸锌、磷酸锌等代替部分锌粉，可降低成本，提高性价比。 [0013] 优选的，所述稀释剂包含二甲苯和正丁醇；进一步优选的，所述稀释剂为二甲苯和 正丁醇的混合液；所述二甲苯和正丁醇的体积比为(1‑4)：(6‑9)。 [0014] 优选的涂料品牌网，所述石墨烯浆料包括石墨烯，所述石墨烯的质量百分比为1‑5％；进一步 优选的，所述石墨烯的质量百分比为2‑4％。

33 CN 112680056 A说明书2/7 页 [0015] 优选的，所述石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤：将吡咯和铁盐溶解，混合，高 温反应，得到含碳聚合物；将所述含碳聚合物煅烧，除铁，干燥，得到石墨烯；向所述石墨烯 中加入稀释剂，分散，制得所述石墨烯浆料。 [0016] 采用所述制备方法制得的石墨烯纯度高，单层性好，添加在涂料中与锌粉搭接形 成导电通路，提高锌粉的利用率；同时其具有良好的化学、电学和力学性能，将其作为填料 加入环氧树脂时，能够减缓腐蚀介质的渗透速率，提升涂层的防腐性能。所述制备方法的制 备工艺简单，对环境友好。 [0017] 优选的，所述高温反应的温度为80‑100℃，所述高温反应的时间为12‑36h。 [0018] 优选的，所述煅烧的温度为800‑1000℃，所述煅烧的时间为0.5‑3h。 [0019] 优选的，所述稀释剂包括二甲苯和/或正丁醇。 [0020] 具体的，所述石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤： [0021] 将吡咯与铁盐溶解于水中，然后在80‑100℃条件下反应12‑36h，生成含碳聚合物 (聚吡咯)，再将反应后的溶液用液氮冷却后，置于冷冻干燥机中干燥；然后将干燥后的粉末 置于管式炉中，在氮气气氛中以3‑8℃/min的升温速度升温至800‑1000℃煅烧0.5‑3h小时， 自然冷却后取出固体粉末；然后将粉末分散在50‑70℃的稀硫酸中搅拌除去铁粒子，再经抽 滤和冷冻干燥即可制得石墨烯。

最后在容器中依次稀释剂搅拌均匀，然后边搅拌边加入石 墨烯，再用高速混合搅拌1‑3h，然后再超声分散1‑3h，制得分散均匀的石墨烯浆料。 [0022] 优选的，所述助剂包括稀释剂、防沉剂、分散剂、消泡剂、流平剂或附着力促进剂中 的至少一种。 [0023] 优选的，所述防沉剂为有机膨润土。 [0024] 优选的，所述分散剂为BYK‑104S、BYK‑111或BYK‑204中的至少一种。 [0025] 优选的，所述消泡剂为聚醚改性有机硅或/和聚有机硅氧烷。 [0026] 优选的，所述流平剂为BYK‑358或/和BYK‑323。 [0027] 优选的，所述附着力促进剂为NewelementXYS‑1985、BYK‑4511或BYK‑4509中的 至少一种。 [0028] 本发明也提出了所述防腐涂料的制备方法。 [0029] 所述防腐涂料的制备方法，包括以下步骤： [0030] (1)将环氧树脂、填料和助剂混合，分散，研磨，得混合物，再向混合物中加入锌粉、 防锈颜料、石墨烯浆料和剩余原料，搅拌，得所述涂料的组分A； [0031] (2)将改性聚酰胺和稀释剂混合，制得所述涂料的组分B； [0032] (3)将步骤(1)制得的组分A和步骤(2)制得的组分B混合，即为所述防腐涂料。

[0033] 本发明还提出了一种涂层四川防腐涂料，由上述防腐涂料经固化形成，所述涂层的厚度为70‑ 120微米；进一步优选的，所述涂层的厚度为80‑100微米。 [0034] 本发明还提出一种设备，包含所述涂层。如海洋设备。 [0035] 相对于现有技术，本发明的有益效果如下： [0036] 本发明利用锌粉的阴极保护机理，由于锌的电极电位低于铁的电极电位四川防腐涂料，涂覆在 钢材表面后与铁组成原电池；当发生腐蚀后时，涂层中的锌优先发生反应(即阴极保护法)， 从而防止钢材表面发生腐蚀，且锌粉腐蚀后会生成极难溶的锌盐及锌的配合物，这些化合 物附着在基材表面进一步起到屏蔽保护作用；同时，在涂料中加入石墨烯，一方面由于石墨44 CN 112680056 A说明书3/7 页 烯自身良好的化学、电学和力学性能，将其作为填料加入环氧树脂时，能够减缓腐蚀介质的 渗透速率，提升涂层的防腐性能。另一方面，石墨烯与锌粉搭接形成导电通路，提高锌粉的 利用率，可大幅降低锌粉的用量，提高涂料的成膜性、涂层的柔韧性和附着力，增强涂层的 耐盐雾效果，应用于海洋装备能够延长海洋装备的防腐时间，减少维修周期及成本。 具体实施方式 [0037] 为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进 行说明。

需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。 [0038] 以下实施例中环氧树脂为环氧树脂E51，防锈颜料为三聚磷酸铝，防沉剂为有机膨 润土，分散剂为BYK‑104S，消泡剂为聚醚改性有机硅，流平剂为BYK‑358，附着力促进剂为 New elementXYS‑1985。所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得 到，或者可以通过现有已知方法得到。 [0039] 实施例1 [0040] 一种防腐涂料，包括以下组分A和组分B， [0041] 其中，组分A原料重量组成如下： [0042] [0043] 其中，石墨烯浆料按照以下工艺制得：首先将吡咯15g与三氯化铁120g溶解于 800ml水中，然后将此溶液在90℃条件下反应24h生成含碳聚合物(聚吡咯)，再将反应后的 溶液用液氮冷却后置于冷冻干燥机中干燥；然后将干燥后的粉末置于管式炉中，在氮气气 氛中以5℃/min的升温速度升温至900℃煅烧1小时，自然冷却后取出固体粉末；然后将粉末 分散在60℃的稀硫酸中搅拌除去铁粒子，再经抽滤和冷冻干燥即可制得石墨烯。最后在容 器中依次加入二甲苯、正丁醇搅拌均匀，然后边搅拌边加入石墨烯，再用高速混合搅拌2h， 然后再超声分散2h，制得分散均匀的石墨烯浆料。

55 CN 112680056 A说明书4/7 页 [0044] 组分B为改性聚酰胺固化剂，包括以下组分： [0045] 腰果酚改性聚酰胺： 20份 [0046] 稀释剂：5份 [0047] 附着力促进剂： 0.1份。 [0048] 一种防腐涂料的制备方法，包括以下步骤： [0049] 步骤一，按原料配方，首先称取组分A中的环氧树脂、云母粉、防沉剂、稀释剂、分散 剂、消泡剂和流平剂加入搅拌罐中，采用高速分散机对其搅拌30min进行预分散，转速为 1100rpm，然后倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨细度至70μm； [0050] 步骤二，将研磨后的浆料加入搅拌罐中，加入附着力促进剂、锌粉、防锈颜料、磷铁 粉和石墨烯浆料，高速搅拌70min，即得到组分A； [0051] 步骤三，称取组分B中各组分并将其混合即得到固化剂， [0052] 步骤四，组分A与组分B按照12：1比例混合均匀得到防腐涂料。 [0053] 实施例2 [0054] 一种防腐涂料，包括以下组分A和组分B， [0055] 其中，组分A原料重量组成如下： [0056] [0057] [0058] 其中，石墨烯浆料按照以下工艺制得：首先将吡咯15g与三氯化铁120g溶解于 800ml水中，然后将此溶液在90℃条件下反应24h生成含碳聚合物(聚吡咯)，再将反应后的 溶液用液氮冷却后置于冷冻干燥机中干燥；然后将干燥后的粉末置于管式炉中，在氮气气 氛中以5℃/min的升温速度升温至900℃煅烧1小时，自然冷却后取出固体粉末；然后将粉末 分散在60℃的稀硫酸中搅拌除去铁粒子，再经抽滤和冷冻干燥即可制得石墨烯。

最后在容 器中依次加入二甲苯、正丁醇搅拌均匀，然后边搅拌边加入石墨烯，再用高速混合搅拌2h， 然后再超声分散2h，制得分散均匀的石墨烯浆料。66 CN 112680056 A说明书5/7 页 [0059] 组分B为改性聚酰胺固化剂，包括以下组分： [0060] 腰果酚改性聚酰胺：30份 [0061] 稀释剂：8份 [0062] 附着力促进剂：0.2份。 [0063] 一种防腐涂料的制备方法，包括以下步骤： [0064] 步骤一，按原料配方，首先称取组分A中的环氧树脂、云母粉、防沉剂、稀释剂、分散 剂、消泡剂和流平剂加入搅拌罐中，采用高速分散机对其搅拌30min进行预分散，转速为 1100rpm，然后倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨细度至70μm； [0065] 步骤二，将研磨后的浆料加入搅拌罐中，加入附着力促进剂、锌粉、防锈颜料、磷铁 粉和石墨烯浆料，高速搅拌70min，即得到组分A； [0066] 步骤三，称取组分B中各组分并将其混合即得到固化剂， [0067] 步骤四，组分A与组分B按照15：1比例混合均匀得到防腐涂料。 [0068] 实施例3 [0069] 一种防腐涂料，包括以下组分A和组分B， [0070] 其中，组分A原料重量组成如下： [0071] [0072] [0073] 其中，石墨烯浆料按照以下工艺制得：首先将吡咯15g与三氯化铁120g溶解于 800ml水中，然后将此溶液在90℃条件下反应24h生成含碳聚合物(聚吡咯)，再将反应后的 溶液用液氮冷却后置于冷冻干燥机中干燥；然后将干燥后的粉末置于管式炉中，在氮气气 氛中以5℃/min的升温速度升温至900℃煅烧1小时，自然冷却后取出固体粉末；然后将粉末 分散在60℃的稀硫酸中搅拌除去铁粒子，再经抽滤和冷冻干燥即可制得石墨烯。

最后在容 器中依次加入二甲苯、正丁醇搅拌均匀，然后边搅拌边加入石墨烯，再用高速混合搅拌2h， 然后再超声分散2h，制得分散均匀的石墨烯浆料。77 CN 112680056 A说明书6/7 页 [0074] 组分B为改性聚酰胺固化剂，包括以下组分： [0075] 腰果酚改性聚酰胺：40份 [0076] 稀释剂：7份 [0077] 附着力促进剂：0.3份 [0078] 一种防腐涂料的制备方法，包括以下步骤： [0079] 步骤一，按原料配方，首先称取组分A中的环氧树脂、云母粉、防沉剂、稀释剂、分散 剂、消泡剂和流平剂加入搅拌罐中，采用高速分散机对其搅拌30min进行预分散，转速为 1100rpm，然后倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨细度至70μm； [0080] 步骤二，将研磨后的浆料加入搅拌罐中，加入附着力促进剂、锌粉、防锈颜料、磷铁 粉和石墨烯浆料，高速搅拌70min，即得到组分A； [0081] 步骤三，称取组分B中各组分并将其混合即得到固化剂， [0082] 步骤四，组分A与组分B按照18：1比例混合均匀得到防腐涂料。 [0083] 实施例4 [0084] 一种防腐涂料，包括以下组分A和组分B， [0085] 其中，组分A原料重量组成如下： [0086] [0087] 其中，石墨烯浆料按照以下工艺制得：首先将吡咯15g与三氯化铁120g溶解于 800ml水中，然后将此溶液在90℃条件下反应24h生成含碳聚合物(聚吡咯)，再将反应后的 溶液用液氮冷却后置于冷冻干燥机中干燥；然后将干燥后的粉末置于管式炉中