具体实施方式

本发明提供了一种重防腐水性漆，由包括如下重量份的组分聚合得到：

按重量份数计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括改性丙烯酸树脂10.0～30.0份，优选为15.0～25.0份，更优选为20.0～25.0份。在本发明中，所述改性丙烯酸树脂优选为聚酯改性的羟基丙烯酸树脂。在本发明中，所述聚酯改性的羟基丙烯酸树脂中具有羟基，一方面与水性漆中的其他组分反应能够决定漆膜的化学干燥性；另一方面影响对颜料的润湿分散性，并对漆膜的耐水、耐化学品等，进而可提高水性漆的耐腐蚀性。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括含氟共聚物1.0～5.0份，优选为2.0～4.0份，更优选为3.0～4.0份。在本发明中，所述含氟共聚物中的氟原子具有最高的电负性和除氢原子以外的最小的原子半径，具有极高的稳定性，在制备改性丙烯酸树脂的原料中加入含氟共聚物能够使重防腐水性漆具有优异的耐候性、耐腐蚀、耐化学品、耐沾污、耐摩擦等性能。

在本发明中，所述含氟共聚物为多氟烷基醇(甲基)丙烯酸衍生物和具有末端(甲基)丙烯酰氧基的聚硅氧烷的共聚物。在本发明中，所述多氟烷基醇(甲基)丙烯酸衍生物的化学通式优选为：C_nF_2n+1(CH₂CF₂)_a(CF₂CF₂)_b(CH₂CH₂)_cOCOCR＝CH₂；其中，R为氢原子或甲基，n优选为1～6的整数，更优选为2～5的整数；a优选为1～4的整数，更优选为2～3的整数；b优选为1～3的整数，更优选为2～3的整数；c优选为1～3的整数，更优选为2～3的整数。在本发明中所述多氟烷基醇(甲基)丙烯酸衍生物为上述类型时，更有利于提高重防腐水性漆的耐腐蚀性。

本发明对所述具有末端(甲基)丙烯酰氧基的聚硅氧烷的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述具有末端(甲基)丙烯酰氧基的聚硅氧烷为上述类型时，更有利于提高重防腐水性漆的耐腐蚀性。

在本发明中，所述含氟共聚物中的多氟烷基醇(甲基)丙烯酸衍生物和具有末端(甲基)丙烯酰氧基的质量比优选为(1～99):(99～1)，更优选为(50～99):(99～50)。在本发明中，所述多氟烷基醇(甲基)丙烯酸衍生物和具有末端(甲基)丙烯酰氧基的质量比为上述范围时，得到的含氟共聚物的重均分子量优选为10000～1000000，更优选为100000～1000000。在本发明中，所述含氟共聚物优选为CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)(CH₂CH₂)OCOCH＝CH₂、CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)₂(CH₂CH₂)OCOCH＝CH₂或CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)₂(CH₂CH₂)OCOC(CH₃)＝CH₂。在本发明中，所述含氟共聚物为上述分子量范围及具体种类时，更有利于提高重防腐水性漆的耐腐蚀性。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括改性石墨烯1.0～3.0份，优选为2.0～2.5份。在本发明中，在所述水性漆中添加改性石墨烯，所述改性石墨烯能够阻隔水和氧等腐蚀因子渗透到涂层与基底界面破坏基底与涂层的结合力，同时使其适应于更加复杂的基底表面，增加水性漆漆与基底的结合力，使漆膜具有更好的封闭性能，延长了漆膜的使用寿命。

在本发明中，所述表面改性石墨烯的制备方法优选包括：将表面活性剂和水杨酸与石墨烯分散液混合进行改性，得到改性石墨烯。

在本发明中，所述表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烷基萘磺酸钠中的一种或多种。在本发明中，所述表面活性剂为上述类型时能够充分分散石墨烯，更有利于使其与水杨酸充分反应。

在本发明中，所述石墨烯分散液优选包括石墨烯和去离子水。

在本发明中，所述表面活性剂、水杨酸、石墨烯和去离子水中的质量比优选为(1～2):(10～15):(0.8～1.2):(5～10)更优选为(1～2):(12～14):(1.0～1.2):(6～8)。在本发明中，所述表面活性剂、水杨酸与石墨烯和去离子水中的质量比为上述范围时，能够充分改性石墨烯，使改性后的石墨烯更有利于提高水性漆漆与基底的结合力。

本发明对所述表面活性剂和水杨酸与石墨烯分散液混合的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。

在本发明中，所述混合优选为搅拌。本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，能够将上述组分混合均匀即可。在本发明中，所述搅拌的时间优选为30～60min，更优选为40～60min。在本发明中，搅拌的过程即发生改性，当所述搅拌的时间为上述范围时，能够对石墨烯充分改性。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括填料1.0～3.0份，优选为1.5～2.0份。在本发明中，所述填料优选为锌粉。在本发明中，所述填料为锌粉时能够使涂料具备电化学保护性能；改性石墨烯的加入可以改变树脂的组装结构，提高有序度，同时纳米级的石墨烯可以减少涂层结构缺陷，提高涂层的防渗透性；本申请通过将改性石墨烯与填料同时添加能够使涂料具有屏蔽和电化学双重保护性能，水性环氧涂料的防腐性能进一步得到了提升。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括增塑剂0.5～3份，优选为1～2份。本发明对所述增塑剂的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知增塑剂即可。在本发明中，所述增塑剂优选为叔碳酸缩水甘油酯。在本发明中，所述增塑剂能够使水性漆的塑性增加。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括分散剂0.01～0.50份，优选为0.10～0.40份，更优选为0.20～0.40份。在本发明中，所述分散剂优选为4-羟基二苯甲酮、二苯甲酚、苯氧乙酸中的一种或几种。在本发明中，所述分散剂为上述类型时能够使重防腐水性漆的各原料混合均匀。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括增粘剂0.01～0.50份，优选为0.10～0.40份，更优选为0.20～0.40份。在本发明中，所述增粘剂优选为甲基三氯硅、四甲氧基硅、四乙氧基硅和甲基三甲氧基硅中的一种或多种。在本发明中，所述增粘剂能够提高水性漆的粘度，更有利于使其与基材紧密结合，当所述增粘剂为上述类型时，能够进一步提高水性漆与基材之间的结合力。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括抗老化剂1.0～5.0份，优选为2.0～4.0份。在本发明中，所述抗老化剂优选为肌醇六磷酸钠、肌醇六磷酸锌中的一种或多种。在本发明中，所述抗老化剂能够提高水性漆的抗老化性质，延长其使用寿命。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括引发剂0.05～0.50份，优选为0.10～0.40份。在本发明中，所述引发剂优选为异丙苯过氧化氢或叔丁基过氧化氢。在本发明中，所述引发剂能够引发丙烯酸树脂的自由基聚合和共聚合反应，当所述引发剂为上述类型时更有利于聚合反应的进行。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括氧化剂0.5～2.50份，优选为1.5～2.0份。在本发明中，所述氧化剂能促进聚合反应的进行。在本发明中，所述氧化剂优选为过硫酸钾。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括抗絮凝颜料0.05～0.10份。在本发明中，所述抗絮凝颜料优选为二氧化钛。在本发明中，所述抗絮凝颜料具有抗絮凝性，有助于防止水性漆絮凝。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括润湿剂0.05～0.5份，优选为0.10～0.40份，更优选为0.20～0.40份。在本发明中，所述润湿剂优选为非离子表面活性剂。本发明对所述润湿剂的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述润湿剂优选为润湿剂HY-352或HY-1608A。在本发明中，所述润湿剂能够改善水性漆的表面张力和渗透性，使其能够更好地润湿底材，从而提高涂料的附着力，特别是对提高底漆对底材的附着力。

以改性丙烯酸树脂的重量份为10.0～30.0份计，制备本发明所述重防腐水性漆的原料包括助剂0～10.0份，优选为5～10.0份。在本发明中，所述助剂优选包括防沉剂、展色剂、流平剂和消泡剂中的一种或多种。本发明对所述助剂中各组分的用量没有特殊限定，根据需要进行添加即可。

本发明提供的重防腐水性漆中，改性丙烯酸树脂能够决定漆膜的化学干燥性，并提高漆膜的耐水性；含氟共聚物的引入能够使水性漆具有优异的保光、保色性、耐候性以及耐热、耐腐蚀、耐化学品、耐沾污、耐摩擦等性能；本发明通过在水性漆中引入改性石墨烯，阻隔水和氧等腐蚀因子渗透到涂层与基底界面破坏基底与涂层的结合力，同时使其适应于更加复杂的基底表面，增加了本发明底漆与基底的结合力，与所述第一助剂协同作用，使漆膜具有更好的封闭性能；填料的引入，能够使其与改性石墨烯之间协同作用，保证水性漆与基材之间的附着力。

本发明还提供了上述技术方案所述的重防腐水性漆的制备方法，包括如下步骤：

(1)将改性丙烯酸树脂、含氟共聚物、改性石墨烯、填料、增塑剂、分散剂、增粘剂、助剂和抗老化剂混合，得到第一浆料；

(2)将所述步骤(1)得到的第一浆料与引发剂混合，进行聚合反应，得到第二浆料；

(3)将所述步骤(2)得到的第二浆料与去离子水混合，得到第三浆料；

(4)将所述步骤(3)得到的第三浆料过滤，将所述过滤得到的固体冷却至室温后得到水性树脂；

(5)将所述步骤(4)得到的水性树脂与抗絮凝颜料和润湿剂混合，得到第四浆料；

(6)将所述步骤(5)得到的第四浆料进行研磨后，得到重防腐水性漆。

本发明将改性丙烯酸树脂、含氟共聚物、改性石墨烯、填料、增塑剂、分散剂、增粘剂、助剂和抗老化剂混合，得到第一浆料。本发明对所述改性丙烯酸树脂、含氟共聚物、改性石墨烯、填料、增塑剂、分散剂、增粘剂和抗老化剂混合的操作方法没有特殊限定，能够将上述组分混合均匀即可。

得到第一浆料后，本发明将所述第一浆料与引发剂混合，进行聚合反应，得到第二浆料。

本发明对所述第一浆料与引发剂混合的操作方法没有特殊限定，能够将上述组分混合均匀即可。

在本发明中，所述聚合反应的温度优选为85℃～105℃，更优选为90℃～100℃；所述聚合反应的时间优选为30～60min，更优选为40～50min。在本发明中，所述聚合反应的温度和时间为上述范围时，能够促进聚合反应充分反应，形成聚合物。

得到第二浆料后，本发明将所述第二浆料与去离子水混合，得到第三浆料。本发明对所述第二浆料与去离子水混合的方法没有特殊限定，能够二者混合均匀即可。在本发明中，所述第二浆料与去离子水混合优选为60～70℃，更优选为65℃。在本发明中，所述第二浆料与去离子水混合为上述温度时，利用水对第二浆料进行稀释，使得到的混合液更有利于后续的过滤。

得到第三浆料后，本发明将所述第三浆料进行过滤，将所述过滤得到的固体冷却至室温后得到水性树脂。本发明对所述过滤的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的过滤方法，能够将固液分离即可。在本发明中，所述过滤的温度优选为65℃。在本发明中，所述过滤的温度为65℃时能够充分使水性树脂从第三浆料中分离出来。

得到水性树脂后，本发明将所述水性树脂与抗絮凝颜料和润湿剂混合，得到第四浆料。本发明对所述水性树脂与抗絮凝颜料和润湿剂混合的操作方法没有特殊限定，能够将上述组分混合均匀即可。

得到第四浆料后，本发明将所述第四浆料进行研磨后，得到重防腐水性漆。

在本发明中，所述研磨能够保证水性漆的细腻度，使其在附着于基材表面后具有平整的平面。本发明对所述研磨的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的额研磨方法即可。在本发明中，所述研磨后第四浆料中的聚合物的固体颗粒的细度优选为5～10μm，更优选为6～80μm。在本发明中，所述研磨后第四浆料中的聚合物的固体颗粒的细度为上述范围时，能够提高水性漆在附着于基材表面的平整度。

本发明优选对所述第四浆料进行研磨后与助剂混合，本发明对所述第四浆料进行研磨后与助剂混合的操作方法没有特殊限定，能够将上述组分混合均匀即可。

本发明提供的制备方法能够使重防腐水性漆的原料充分反应，并得组分均匀且分散稳定性优异的重防腐水性漆。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。

实施例1

一种重防腐水性漆，由如下重量份的组分聚合得到：

聚酯改性的羟基丙烯酸树脂15份、含氟共聚物(CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)(CH₂CH₂)OCOCH＝CH₂)2.0份、改性石墨烯2.0份；填料(锌粉)2.0份、增塑剂(叔碳酸缩水甘油酯)3份、分散剂(4-羟基二苯甲酮)0.02份、增粘剂(甲基三氯硅)0.04份、抗老化剂(肌醇六磷酸钠)1.0份、引发剂(异丙苯过氧化氢)0.20份、氧化剂(过硫酸钾)0.5份、抗絮凝颜料(二氧化钛)0.05份；润湿剂HY-3520.05份；去离子水16.0份。

其中，改性石墨烯的制备方法为：按照重量配比称取各原料，将去离子水和石墨烯加入容器内，开启超声耦合搅拌进行分散操作，继续搅拌将表面活性剂和水杨酸滴加到此反应容器内，搅拌30min，制得表面活性剂改性石墨烯；表面活性剂、石墨烯、水杨酸、去离子水，其重量比为1：10：0.8：5。

上述重防腐水性漆的制备方法为：

(1)将改性丙烯酸树脂、含氟共聚物、改性石墨烯、填料、增塑剂、分散剂、增粘剂、助剂和抗老化剂混合，得到第一浆料；

(2)将所述步骤(1)得到的第一浆料与引发剂混合，在90℃下反应40min，进行聚合反应，得到第二浆料；

(3)将所述步骤(2)得到的第二浆料与去离子水混合，混合的温度为65℃得到第三浆料；

(4)将所述步骤(3)得到的第三浆料过滤，将所述过滤得到的固体冷却至室温后得到水性树脂；

(5)将所述步骤(4)得到的水性树脂与抗絮凝颜料和润湿剂混合，得到第四浆料；

(6)将所述步骤(5)得到的第四浆料进行研磨，然后进行产品灌装。

实施例2

一种重防腐水性漆，由包括如下重量份的组分聚合得到：

聚酯改性的羟基丙烯酸树脂20份、含氟共聚物(CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)₂(CH₂CH₂)OCOCH＝CH₂)2.0份、改性石墨烯1.0份；填料(锌粉)1.0份、增塑剂(叔碳酸缩水甘油酯)2份、分散剂(4-羟基二苯甲酮)0.10份、增粘剂(甲基三氯硅)0.04份、抗老化剂(肌醇六磷酸钠)1.0份、引发剂(异丙苯过氧化氢)0.20份、氧化剂(过硫酸钾)0.2份、抗絮凝颜料(二氧化钛)0.10份；润湿剂HY-3520.10份；去离子水17.0份。

其中，改性石墨烯的制备方法和重防腐水性漆的制备方法与实施例1相同。

实施例3

一种重防腐水性漆，由包括如下重量份的组分聚合得到：

聚酯改性的羟基丙烯酸树脂25份、含氟共聚物(CF₃(CF₂)₃(CH₂CF₂)(CF₂CF₂)₂(CH₂CH₂)OCOC(CH₃)＝CH₂)3.0份、改性石墨烯3.0份；填料(锌粉)2.0份、增塑剂(叔碳酸缩水甘油酯)3.0份、分散剂(4-羟基二苯甲酮)0.40份、增粘剂(甲基三氯硅)0.3份、抗老化剂(肌醇六磷酸钠)2.0份、引发剂(异丙苯过氧化氢)0.40份、氧化剂(过硫酸钾)1.0份、抗絮凝颜料(二氧化钛)0.10份、润湿剂HY-3520.40份、助剂(防沉剂)2份、去离子水20.0份。

其中，改性石墨烯的制备方法和重防腐水性漆的制备方法与实施例1的不同之处在于步骤(6)中，将所述步骤(5)得到的第四浆料进行研磨，然后将研磨后的浆料与助剂混合，其余步骤与实施例1相同。

测试例

对上述各实施例制得的水性漆采用相关国标方法进行检测，结果如下：

实施例1～3的水性漆的性能测试结果

从上表可知，本发明的水性漆，一方面，干燥速度快、不流挂，硬度可以达到3H，附着力好；一方面具有较好的耐溶剂性、耐老化性、耐盐雾性，耐候性好，具有优异的耐蚀性，是一种性能较好的耐腐蚀水性漆。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。