石墨烯復(fù)合地坪涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地坪涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯復(fù)合地坪涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，對于潔凈生產(chǎn)環(huán)境的要求越來越高，要求地坪耐化學(xué)品腐蝕、高潔凈度和耐磨損，室內(nèi)空氣含塵量低，這不僅是改善勞動條件的需求，更是現(xiàn)代產(chǎn)品品質(zhì)的保證。
[0003]石墨烯是一個碳原子厚度的二維材料，具有特殊的蜂巢晶格結(jié)構(gòu)形態(tài)，它是人類已知力學(xué)強(qiáng)度最高的物質(zhì)，比鉆石還堅硬，強(qiáng)度比世界最好的鋼鐵還要高上100倍。它是世界上導(dǎo)電性最好的材料，電子在其中的運(yùn)動速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動速度。它還具有良好的柔韌性，高導(dǎo)熱性能，化學(xué)穩(wěn)定和物理屏蔽等性能。石墨烯微片與其它高分子材料復(fù)合，可以極佳的改善高分子材料的力學(xué)性能和屏蔽性能。
[0004]目前應(yīng)用比較廣泛的無溶劑環(huán)氧地坪涂料雖然有很多優(yōu)點，但在使用過程中也暴露出了一些弊端，如耐磨損性、耐酸堿腐蝕、耐沖擊和機(jī)械重載等性能不是很理想，還有待提高改善，而且環(huán)氧地坪涂料應(yīng)用環(huán)境千差萬別，根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境，往往需要選擇不同要求的地坪涂料，如化工工業(yè)，需要耐化學(xué)品腐蝕性能很好的地坪；而機(jī)械工業(yè)要求地坪耐強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊、耐磨損和能長期經(jīng)受車輛的碾壓。具有某種性能的地坪材料雖然滿足它主要的用途，但是對于其他性能則往往不能很好滿足其使用要求，從而縮短了整個地坪系統(tǒng)的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯復(fù)合地坪涂料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明提供一種石墨烯復(fù)合地坪涂料，其特征在于，其包括A組分和B組分，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為4:1?6:1，所述A組分為由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成:環(huán)氧樹脂30 %?45 %，環(huán)氧活性稀釋劑5 %?15 %，石墨烯0.1 %?0.3 %，顏料4 %?7 %，填料45%?50%，其余為助劑；所述B組分為環(huán)氧固化劑。
[0007]優(yōu)選的，所述環(huán)氧活性稀釋劑為C12-C14烷基縮水甘油醚。
[0008]優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂35%?40%，環(huán)氧活性稀釋劑5%?10%。
[0009]優(yōu)選的，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為4:1。
[0010]優(yōu)選的，所述環(huán)氧固化劑為改性脂環(huán)胺EH-3895L、改性胺Ancamine2685或改性脂肪胺 EH-451K。
[0011]優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為GELR128液體環(huán)氧樹脂、NPEL128液體環(huán)氧樹脂或CYD128液體環(huán)氧樹脂中的至少一種。
[0012]優(yōu)選的，所述助劑包括消泡劑、流平劑、分散劑以及防沉劑，其中各組分的質(zhì)量百分比為:消泡劑0.2 %?0.4 %，流平劑0.1 %?0.3 %，分散劑0.4 %?0.6 %，防沉劑0.4%?0.6%o
[0013]優(yōu)選的，所述消泡劑為TEGO Airex900消泡劑或Defom 6800消泡劑，所述流平劑為BYK-388，所述分散劑為TEGO Disper655分散劑或TEGO Disper685分散劑，所述防沉劑為AEROSIL R972增稠流變劑。
[0014]優(yōu)選的，所述顏料為環(huán)氧復(fù)合色漿，所述填料為硅微粉或重晶石粉。
[0015]本發(fā)明還提供一種石墨烯復(fù)合地坪涂料的制備方法，其包括以下步驟:
[0016](I)制備A組分:將石墨烯加入環(huán)氧活性稀釋劑中并分散均勻得到石墨烯預(yù)分散液，然后向所述石墨烯預(yù)分散液中加入環(huán)氧樹脂并分散均勻得到石墨烯復(fù)合環(huán)氧混合物，再向所述石墨烯復(fù)合環(huán)氧混合物加入助劑、顏料和填料，分散均勻即可，其中，A組分中各原料的質(zhì)量百分比為:環(huán)氧樹脂30%?45%，環(huán)氧活性稀釋劑5%?15%，石墨烯0.1%?0.3%，顏料4%?7%，填料45%?50%，其余為助劑；以及
[0017](2)將A組分和B組分均勻混合得到石墨烯復(fù)合地坪涂料，其中，所述B組分為環(huán)氧固化劑，A組分與B組分的質(zhì)量比為4:1?6:1。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述石墨烯復(fù)合地坪涂料具有以下優(yōu)點:第一，采用石墨烯復(fù)合改性環(huán)氧體系，由于石墨烯具有強(qiáng)度高、柔韌性好以及屏蔽性能優(yōu)異的特性，因而提高了由地坪涂料固化后的地坪涂膜的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性以及耐化學(xué)品性能，從而解決了現(xiàn)有的環(huán)氧涂層柔韌性差以及性脆的問題；第二，該涂料通過選用合理比例配方的環(huán)氧固化劑、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、石墨烯、各種助劑、顏料以及填料，并且不采用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，從而保證了涂膜極低的固化收縮率和較高的交聯(lián)密度，使地坪涂膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗?jié)B透性能；第三，當(dāng)環(huán)氧活性稀釋劑采用C12-C14烷基縮水甘油醚時，本身具有極低的表面張力，可獲得較好的流平性能，并且其對所述環(huán)氧樹脂有很好的增韌效果，另外避免了現(xiàn)有的使用丁基縮水甘油醚作為環(huán)氧活性稀釋劑時，蒸氣壓高造成施工人員健康損害以及環(huán)境污染，以及所制得的涂層耐水性和耐酸性較差的缺陷；第四，采用環(huán)氧復(fù)合色漿作為顏料進(jìn)行配色，省去了現(xiàn)有的顏料碾磨的工藝，減少了顏料碾磨所產(chǎn)生的原料損耗和清洗碾磨設(shè)備所用的有機(jī)溶劑，從而優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。采用該石墨烯復(fù)合地坪涂料獲得的涂膜表面平整光滑，致密性好，光澤度高，且耐水性好。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述石墨烯復(fù)合地坪涂料的制備方法具有以下優(yōu)點:第一，不使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對環(huán)境友好，符合環(huán)保理念，避免了在施工過程因溶劑揮發(fā)對施工人員造成健康傷害及污染環(huán)境；第二，本制備過程可以一次性施工0.5mm?2.0mm厚度的涂膜，整個地坪體系采用底涂加面涂的施工工藝就可完成地坪系統(tǒng)的鋪設(shè)，工藝簡單，且人工和材料成本較低，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]本發(fā)明提供了一種石墨烯復(fù)合地坪涂料，其包括A組分和B組分。所述A組分為由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成:環(huán)氧樹脂30%?45%，環(huán)氧活性稀釋劑5%?15%，石墨烯0.1 %?0.3 %，顏料4 %?7 %，填料45 %?50 %，其余為助劑；所述B組分為環(huán)氧固化劑。
[0022]考慮到環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑的含量變化會影響固化后的涂膜的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)品性能，所以含量調(diào)整范圍要適中。優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂35%?40%，環(huán)氧活性稀釋劑5%?10%。
[0023]所述環(huán)氧固化劑可為改性脂環(huán)胺EH-3895L、改性胺Ancamine2685或改性脂肪胺EH-451K。所述A組分可對所述B組分進(jìn)行固化，經(jīng)過一定固化時間，即可獲得地坪涂膜。
[0024]所述A組分與B組分的質(zhì)量比可為4:1?6:1，優(yōu)選為4:1，此時體系選用改性脂環(huán)胺EH-3895L作為固化劑，固化涂層綜合性能更佳，組分A和組分B更容易混合均勻，施工應(yīng)用更方便。
[0025]所述環(huán)氧活性稀釋劑可為C12-C14烷基縮水甘油醚。由于C12-C14烷基縮水甘油醚本身具有極低的表面張力，可獲得較好的流平性能，并且其對所述環(huán)氧樹脂有很好的增韌效果，從而可改善地坪涂料的整體性能。
[0026]所述環(huán)氧樹脂可為GELR128液體環(huán)氧樹脂、NPEL128液體環(huán)氧樹脂或CYD128液體環(huán)氧樹脂中的至少一種。所述助劑包括消泡劑、流平劑、分散劑以及防沉劑，其中各組分的質(zhì)量百分比為:消泡劑0.2 %?0.4 %，流平劑0.1 %?0.3 %，分散劑0.4 %?0.6 %，防沉劑0.4%?0.6%。所述消泡劑為TEGO Airex900消泡劑或Defom 6800消泡劑，所述流平劑為BYK-388，所述分散劑為TEGO Disper655分散劑或TEGO Disper685分散劑，所述防沉劑為AEROSIL R972增稠流變劑。
[0027]所述石墨烯可為寧波墨西科技有限公司生產(chǎn)的GP-1通用型石墨烯粉末。所述石墨烯的作用為復(fù)合改性環(huán)氧體系，從而改善環(huán)氧體系的性能。該環(huán)氧體系由所述環(huán)氧樹脂與環(huán)氧活性稀釋劑、助劑、顏填料以及環(huán)氧固化劑等共同形成。
[0028]所述環(huán)氧樹脂可為GELR128液體環(huán)氧樹脂、NPEL128液體環(huán)氧樹脂或CYD128液體環(huán)氧樹脂中的至少一種。所述顏料為環(huán)氧復(fù)合色漿，所述填料為硅微粉或重晶石粉。所述硅微粉為325?400目粒徑硅微粉，所述重晶石粉為325?400目粒徑重晶石粉。
[0029]本發(fā)明所述石墨烯復(fù)合地坪涂料具有以下優(yōu)點:
[0030]第一，采用石墨烯復(fù)合改性環(huán)氧體系，由于石墨烯具有強(qiáng)度高、柔韌性好以及屏蔽性能優(yōu)異的特性，因而提高了由地坪涂料固化后的地坪涂膜的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性以及耐化學(xué)品性能，從而解決了現(xiàn)有的環(huán)氧涂層柔韌性差以及性脆的問題；
[0031]第二，該涂料通過選用合理比例配方的環(huán)氧固化劑、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、石墨烯、各種助劑、顏料以及填料，并且不采用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，從而保證了涂膜極低的固化收縮率和較高的交聯(lián)密度，使地坪涂膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗?jié)B透性能；
[0032]第三，當(dāng)環(huán)氧活性稀釋劑采用C12-C14烷基縮水甘油醚時，本身具有極低的表面張力，可獲得較好的流平性能，并且其對所述環(huán)氧樹脂有很好的增韌效果，另外避免了現(xiàn)有的使用丁基縮水甘油醚作為環(huán)氧活性稀釋劑時，蒸氣壓高造成施工人員健康損害和環(huán)境污染，以及所制得的涂層耐水性和耐酸性較差的缺陷；
[0033]第四，采用環(huán)氧復(fù)合色漿作為顏料進(jìn)行配色，省去了現(xiàn)有的顏料碾磨的工藝，減少了顏料碾磨所產(chǎn)生的原料損耗和清洗碾磨設(shè)備所用的有機(jī)溶劑，從而優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。采用該石墨烯復(fù)合地坪涂料獲得的涂膜表面平整光滑，致密性好，光澤度高，且耐水性好。
[0034]本發(fā)明還提供一種石墨烯復(fù)合地坪涂料的制備方法，其包括以下步驟:
[0035](I)制備A組分:將石墨烯加入環(huán)氧活性稀釋劑中并分散均勻得到石墨烯預(yù)分散液，然后向所述石墨烯預(yù)分散液中加入環(huán)氧樹脂并分散均勻得到石墨烯復(fù)合環(huán)氧混合物，再向所述石墨烯復(fù)合環(huán)氧混合物加入助劑、顏料和填料，分散均勻即可，其中，A組分中各原料的質(zhì)量百分比為:環(huán)氧樹脂30%?45%，環(huán)氧活性稀釋劑5%?15%，石墨烯0.1%?0.3%，顏料4%?7%，填料45%?50%，其余為助劑；以及
[0036](2)將A組分和B組分均勻混合得到石墨烯復(fù)合地坪涂料，其中，所述B組分為環(huán)氧固化劑，A組分與B組分的質(zhì)量比為4:1-6:1。
[0037]步驟(I)具體為:
[0038]