技术领域
[0001] 本发明涉及防腐技术领域，尤其涉及一种防腐涂料及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 当屏蔽电磁设备、信号塔等设备的表面长期暴露在空气中或长期接触土地时，常发生化学和电化学腐蚀。目前最常用的防腐方法是涂覆防腐涂料，形成防腐涂层。因此有必要提出一种在不污染环境的情况下具有良好防腐效果的涂料。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0022] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023] 本发明一实施例提供一种防腐涂料，该防腐涂料包括：
[0024] 作为底料的水性防腐涂料；
[0025] 加入水性防腐涂料的二氧化钛粉末、石墨烯粉末、片状石墨、以及银粉；
[0026] 其中，二氧化钛粉末与水性防腐涂料的质量比为1:2；
[0027] 二氧化钛粉末、石墨烯粉末以及片状石墨三者之间的质量比为25:1:10；
[0028] 银粉与水性防腐涂料的质量比为0.01:10～5:10。
[0029] 作为一种实施方式，水性防腐涂料为水性聚氨酯涂料、水性环氧树脂涂料和水性丙烯酸树脂涂料中的一种。
[0030] 本发明实施例提供的防腐涂料，采用理化组合混溶法，在水性防腐涂料中加入二氧化钛粉末、石墨烯粉末、片状石墨和银粉，形成复合涂料，进而在形成的涂层中包括C、O、Ag和Ti元素，这些元素均匀地分布在涂层表面。银粉作为填料分散在涂层中，延伸了腐蚀性介质的穿透路径。该复合涂料可实现有机‑无机杂化防腐，具有更好的防腐性能。同时，由于石墨烯粉末和片状石墨的光滑性能，可以分散二氧化钛和银等颗粒，提高了涂层的分散性。
[0031] 为了找到本发明实施例提供的防腐涂料的银粉最佳比例，通过实验方法比较了不同银粉含量的复合涂料的防腐性能。
[0032] 实验使用水性聚氨酯涂料，溶质为聚氨酯，溶剂为去离子水，聚氨酯和水的质量为1:1，在确定二氧化钛粉末、石墨烯粉末和片状石墨的用量后，加入不同比例的银粉，对比其防腐性能。
[0033] 分别配置四种不同比例的银粉成分的复合防腐涂料，银粉与水性聚氨酯涂料的质量比为0.01:10、0.1:10、1:10和5:10。
[0034] 举例说明如下：取水性聚氨酯涂料10g，则向水性聚氨酯涂料中加入二氧化钛粉末5g，石墨烯粉末0.2g，片状石墨2g，加入的银粉分别是0.01g、0.1g、1g和5g。
[0035] 实验使用的评价涂层防腐性能的样品为5A06铝合金，铝合金样品尺寸为20mm×20mm×2mm。铝合金样品表面用1000#砂粒砂纸抛光，抛光好的铝合金样品用无水乙醇擦拭干净。
[0036] 一共需要20个铝合金样品，分为4组，每组5个样品，4组样品分别对应于四种不同比例的银粉成分的防腐涂料。
[0037] 在每组铝合金样品的基底表面通过冷喷涂法喷上不同比例的银粉成分的复合防腐涂料，在样品表面形成均匀分布的涂层，厚度控制在10～30μm，然后放入100℃的干燥箱中放置2小时烘干。
[0038] 从每组样品中各选择2个样品，在50℃温度条件下，放入3.5wt％氯化钠溶液中浸泡360h。
[0039] 将浸泡后的样品烘干后进行表征，查看防腐涂料的性能。
[0040] 涂料的性能可以由扫描电子显微镜(SEM)观察到的涂层形貌进行表征。使用扫描电子显微镜观察20kV加速电压下的涂层形貌。在测试前，涂层需要喷涂金。
[0041] 图1示出了不同银粉含量的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡360h前后的表面形貌。其中(a)为加入0.01g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡前的形貌，(b)为加入0.01g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡后的形貌，(c)为加入0.1g银粉的涂层在
3.5wt％氯化钠溶液中浸泡前的形貌，(d)为加入0.1g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡后的形貌，(e)为加入1g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡前的形貌，(f)为加入
1g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡后的形貌，(g)为加入5g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡前的形貌，(h)为加入5g银粉的涂层在3.5wt％氯化钠溶液中浸泡后的形貌。
[0042] 从图1中可以看出，当银粉的加入量为0.01g时，浸泡前涂层表面的粒径出现不均匀，如图1的(a)中箭头所示，中间出现不规则的孔洞。浸泡后，涂层表面出现整体腐蚀，腐蚀产物呈松散多孔形貌，如图1的(b)中椭圆形和不规则形状区域所示，孔和孔连接延伸，形成细长的裂纹状孔和大孔。
[0043] 当银粉的加入量增加到0.1g时，浸泡前涂层中出现更明显的不均匀颗粒，与0.01g的银粉加入量相比，此时较小的孔隙连接在一起形成裂纹状孔，如图1的(c)中矩形标记所示。浸泡后，底部箭头处出现明显的裂纹。如图1的(d)中椭圆形区域所示，也有类似裂纹的腔。
[0044] 当银粉的加入量进一步增加到1g时，涂层表面光滑平整，SEM图像未见微裂纹，涂层致密，浸泡后无明显的腐蚀产物。
[0045] 当银粉的加入量为5g时，涂层变得更加粗糙，不规则颗粒更加明显。这可能是由于过量添加银粉，使石墨不能发挥更好的润滑作用。如图1的(g)中的矩形所示，此时有更多的裂纹状孔，它们正在向裂缝发展，如图1的(g)中底部所示。浸泡后，涂层上出现五角星形腐蚀产物残留物，如图1的(h)中标记所示，许多小裂纹继续腐蚀，最终收敛为更严重的断裂腐蚀。这可能是银粉的过量添加，导致二氧化钛层不能完全支撑石墨。银粉暴露在金属中，形成腐蚀性的微电池，加速腐蚀。
[0046] 实验结果表明，在10g水性聚氨酯涂料中加入1g银粉(即银粉与水性聚氨酯涂料的质量比为1:10)进行有机‑无机杂化防腐，一段时间后耐腐蚀性能最好。
[0047] 另一方面，本发明一实施例提供一种防腐涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0048] S11，向水性防腐涂料中加入二氧化钛粉末、石墨烯粉末和片状石墨，得到第一混合浆液，其中二氧化钛粉末与水性防腐涂料的质量比为1:2，且二氧化钛粉末、石墨烯粉末以及片状石墨三者之间的质量比为25:1:10；
[0049] S12，将第一混合浆液搅拌均匀；
[0050] S13，向搅拌均匀的第一混合浆液中加入银粉，得到第二混合浆液，银粉与水性防腐涂料的质量比为0.01:10～5:10；
[0051] S14，对第二混合浆液进行超声处理20～30min；
[0052] S15，对超声处理后的第二混合浆液进行磁力搅拌2h以上。
[0053] 作为一种实施方式，水性防腐涂料为水性聚氨酯涂料、水性环氧树脂涂料和水性丙烯酸树脂涂料中的一种。
[0054] 本发明实施例提供的防腐涂料的制备方法，是用于制备前述实施例的防腐涂料，具有同样的技术效果。
[0055] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
