本發(fā)明涉及水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著涂料工業(yè)和涂裝向低污染化發(fā)展，水性涂料正在日益興起。金屬腐蝕導致的損失十分嚴重，金屬材料的防腐蝕涂料引起國內(nèi)外關(guān)注。溶劑型防銹涂料，存在污染大氣、毒性和火災危險等幾個方面問題。因此研制水性防銹底漆受到重視。水性防銹漆是以水做為分散介質(zhì)，利用物理、化學等多重防銹機理，根據(jù)化學轉(zhuǎn)化，絡和反應等化學原理配制而成，是傳統(tǒng)防銹底漆的最佳換代產(chǎn)品。廣泛應用于各種汽車、船舶、網(wǎng)架、機械制造、集裝箱、鐵路、橋梁、鍋爐、鋼結(jié)構(gòu)、石化設備等防腐保護，是溶劑型油漆不可比擬的。
丙烯酸酯乳液保色、保光，且具有良好的耐水性、耐候性、耐酸堿性和耐腐蝕性，故而常被用作傳統(tǒng)水性防銹底漆的成膜物體系。其作為成膜物使用時存在易遷移的缺點，使涂膜的硬度、耐化學品性、耐醇耐堿性、抗粉化性等性能減弱，有必要對丙烯酸酯乳液進行改性，同時傳統(tǒng)的水性防銹底漆中的水分與鋼鐵表面接觸后會造成閃銹，防腐性能急劇下降，不利于金屬表面的防腐防銹保護。
《水性石墨烯防銹底漆的研制》一文以苯乙烯改性丙烯酸酯乳液作為成膜物，創(chuàng)造性的添加石墨烯等研制了一種環(huán)境友好型水性石墨烯防銹底漆。通過一系列試驗研制的水性石墨烯防銹底漆各項性能指標完全達到甚至超過普通防腐涂料的技術(shù)指標，同時符合環(huán)保要求，且生產(chǎn)和施工工藝簡單，使用方便，性價比高，具有廣闊的市場應用前景。然而文中制備的水性防銹底漆存在附著力不佳、耐磨性低、功能較為單一且過多使用苯乙烯不節(jié)能環(huán)保等缺陷，需要對現(xiàn)有工藝和配方加以改性。
聚苯乙烯泡沫塑料的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，具有隔熱、隔音、防震、防水、耐酸堿、抗腐蝕、耐老化等特性，兼具質(zhì)輕美觀等優(yōu)點，是世界上應用最廣泛的塑料之一，并且多為一次性使用，用后即成為廢品，在自然界中不易老化腐爛，難于自然降解和被微生物降解，不為自然環(huán)境所親和，而且廢聚苯乙烯泡沫塑料本身帶有各種有毒化學物質(zhì)，有必要將其改性后替代苯乙烯對丙烯酸酯乳液進行改性后添加到原料中，再配伍其他有效助劑從而制備出符合環(huán)保要求的新型的水性防腐底漆。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆及其制作方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆，由下列重量份的原料制成：丙烯酸酯乳液40-42、廢聚苯乙烯泡沫6-8、石墨烯5-7、碳纖維4-6、氨基樹脂12-14、滑石粉10-12、薰衣草13-15、阿拉伯膠2-4、柿汁提取物3-5、鈦酸四丁酯1.3-1.5、顏料18-20、去離子水適量。
所述的一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆的制作方法，包括以下步驟：
（1）將薰衣草烘干研磨過120-140目篩，加入氨基樹脂、滑石粉放入高混機中高速攪拌10-15分鐘，于700-800℃下高溫處理20-30分鐘，冷卻至室溫加入碳纖維、阿拉伯膠超聲研磨40-50分鐘，得改性混合粉體；
（2）將柿汁提取物和總重量1-2倍的去離子水攪拌混勻，加入鈦酸四丁酯超聲分散15-20分鐘，加入石墨烯攪拌混勻并于85-95℃的水浴中靜置8-10小時，投入到混合機中，以10000r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌30秒抽濾洗滌至中性并烘干得改性石墨烯；
（3）將廢聚苯乙烯泡沫洗凈、晾干、粉碎，加入到總重量1.5-2倍的混合溶劑中，邊加邊攪拌，使其完全溶解，加入丙烯酸酯乳液攪拌混勻，放入55-65℃水浴中快速攪拌20-30分鐘得改性丙烯酸酯乳液；
（4）將步驟（1）、（2）物料加入到去離子水中，攪拌10-15分鐘，邊加邊攪拌下緩慢加入顏料高速攪拌分散30-60分鐘，并球磨至粒徑為60um以下，加入步驟（3）所得改性丙烯酸酯乳液繼續(xù)分散均勻，于0.1MPa真空下脫氣1-2小時，過濾出料。
所述的混合溶劑是將乙酸乙酯、d-檸檬烯、甲苯按質(zhì)量比為2∶1∶1配制。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明選用了廢聚苯乙烯泡沫改性丙烯酸酯乳液作為成膜物，不僅有效解決了廢聚苯乙烯泡沫堆積帶來的環(huán)境污染問題，降低成本還使丙烯酸酯乳液經(jīng)改性后，引入苯乙烯鏈段，克服了常規(guī)乳化劑易遷移的缺點，使涂膜的硬度、耐化學品性、耐水性、抗粉化性等性能得到提高；本發(fā)明還創(chuàng)新性地加入適量的石墨烯并對其進行改性，提高了石墨烯比表面積，使其在涂料中實現(xiàn)層層疊加效應，在金屬表面形成了致密的網(wǎng)狀涂層結(jié)構(gòu)，有效隔絕了腐蝕介質(zhì)的擴散滲透，加之石墨烯的化學惰性，有效提高了涂層的防腐防銹性能；同時配伍改性混合粉體等助劑制得的防銹底漆可廣泛使用于鋼鐵設施的防銹作底漆使用，帶有薰衣草的香味具有無毒、無污染、不易燃、硬度高、耐腐蝕等優(yōu)點，使用安全，質(zhì)量可靠，是一種新型環(huán)保防銹材料。
具體實施方式
一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆，由下列重量份的原料制成：丙烯酸酯乳液40、廢聚苯乙烯泡沫6、石墨烯5、碳纖維4、氨基樹脂12、滑石粉10、薰衣草13、阿拉伯膠2、柿汁提取物3、鈦酸四丁酯1.3、顏料18、去離子水適量。
所述的一種薰衣草香型耐高溫水性石墨烯金屬防銹底漆的制作方法，包括以下步驟：
（1）將薰衣草烘干研磨過120-140目篩，加入氨基樹脂、滑石粉放入高混機中高速攪拌10-15分鐘，于700-800℃下高溫處理20-30分鐘，冷卻至室溫加入碳纖維、阿拉伯膠超聲研磨40-50分鐘，得改性混合粉體；
（2）將柿汁提取物和總重量1-2倍的去離子水攪拌混勻，加入鈦酸四丁酯超聲分散15-20分鐘，加入石墨烯攪拌混勻并于85-95℃的水浴中靜置8-10小時，投入到混合機中，以10000r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌30秒抽濾洗滌至中性并烘干得改性石墨烯；
（3）將廢聚苯乙烯泡沫洗凈、晾干、粉碎，加入到總重量1.5-2倍的混合溶劑中，邊加邊攪拌，使其完全溶解，加入丙烯酸酯乳液攪拌混勻，放入55-65℃水浴中快速攪拌20-30分鐘得改性丙烯酸酯乳液；
（4）將步驟（1）、（2）物料加入到去離子水中，攪拌10-15分鐘，邊加邊攪拌下緩慢加入顏料高速攪拌分散30-60分鐘，并球磨至粒徑為60um以下，加入步驟（3）所得改性丙烯酸酯乳液繼續(xù)分散均勻，于0.1MPa真空下脫氣1-2小時，過濾出料。
所述的混合溶劑是將乙酸乙酯、d-檸檬烯、甲苯按質(zhì)量比為2∶1∶1配制。
依據(jù)本發(fā)明制得的水性石墨烯金屬防銹底漆具有如下技術(shù)指標：
（1）耐鹽水性（3%NaCl）：250 h，不起泡、不脫落；
（2）貯存穩(wěn)定性：8個月無分層、無沉淀；
（3）附著力/級：1；
（4）硬度：H。