一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法与流程

2021-02-02 15:02:06|

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本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法。

背景技术：

石墨烯是目前人类已知最硬、最薄的纳米新材料，是一种由碳原子以sp2杂化连接形成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，2004年由英国曼彻斯特大学物理学教授andregeim首次从石墨中成功分离出来。石墨烯是具有强度超高的硬度和强度，优良的导热导电性。石墨烯的杨氏模量约为1100gpa，断裂强度为130gpa，比最好的钢铁还要高100倍。石墨烯导热系数高达5000w/(m·k)。比常见金属，如金、银、铜等高10倍以上。石墨烯稳定的晶格结构使其具有优异的导电性能，其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。另外，石墨烯还具有较大的比表面积及良好的韧性和屏蔽性。这些特点和优势使石墨烯应用到防腐涂料中成为可能，并且现有的外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法较复杂，自动化程度低，操作不够方便，实用性较差，造价较高，不能节省人力物力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法较为复杂，自动化程度低，操作不够方便，实用性较差，造价较高，不能节省人力物力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置，包括底座和壳体，所述底座的顶部通过螺栓安装有安装室，且安装室内通过螺栓安装有电加热器，所述电加热器的一端通过螺钉安装有温控器，所述安装室的顶部通过螺栓安装有壳体，所述壳体的一端通过安装板安装有真空泵，所述壳体的另一端通过安装支架及螺栓安装有研磨机，所述研磨机的下端一侧通过安装孔安装有橡胶减震块，所述橡胶减震块的一端通过螺栓安装有弧形支撑杆，且弧形支撑杆的一端焊接有过滤网板，所述过滤网板的顶部通过螺钉安装有挡板，所述过滤网板的底部通过螺钉安装有收集袋，且收集袋的底部输出口连接吸料泵的输入口，所述吸料泵的输出口通过管道与壳体相连通，所述弧形支撑杆的下端通过安装座安装有振动电机，所述壳体的一侧通过安装板安装有微电脑时控开关，所述微电脑时控开关的一端通过螺钉安装有压力表，所述壳体的顶部通过定位板安装有电动搅拌器，所述电动搅拌器的一端设置有添加口，所述壳体的内部设置有制备仓，所述真空泵的下端设置有输出管。

进一步的，所述温控器的检测探头位于制备仓内，且温控器的输出端与电加热器的输入端通过导线构成电连接，所述振动电机的输出端通过螺栓连接弧形支撑杆上。

进一步的，所述真空泵的吸入端和压力表的检测探头均位于制备仓内，所述微电脑时控开关的输出端与电动搅拌器的输入端通过导线电性相连。

一种采用外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置的制备方法，具体制备方法步骤如下：

步骤一：技术人员准备防腐涂料生产装置和辅助用具进行清洗并杀菌消毒，检查各部件及电器设备，最终进行试运行；

步骤二：按配比准备原料，环氧聚硅氧烷树脂8-19.2重量份、碳纤维8-19.2重量份、防沉剂10-10.5重量份、铸石18-22.5重量份、二硫化钼27.5-30重量份、消泡剂6-10.5重量份、石墨烯5.5-10.5重量份，另外加洁净水8-16重量份；

步骤三：按上述重量份比例分别称取环氧聚硅氧烷树脂、碳纤维、防沉剂、铸石、二硫化钼、消泡剂、石墨烯和洁净水，备用；

步骤四：将碳纤维、铸石和二硫化钼分别加入研磨机内进行研磨成粉，将制得的粉末原料分别加入到过滤网板上并且开启振动电机带动过滤网板快速震动，将粉末状原料进行筛分，并且粒径合格的原料进入收集袋内，不合格的粉末原料加入到研磨机内研磨直至合格；

步骤五：将环氧聚硅氧烷树脂投放制备仓中，开启电动搅拌器搅拌，开启电加热器和温控器加温至50℃，搅拌分散速度为1000r/min；

步骤六：在不断搅拌下加温至60℃，此时投入石墨烯，在密闭搅拌制备仓中进行，并开启真空泵抽真空，在负压下搅拌分散1h；

步骤七：将步骤四制备的碳纤维粉、铸石粉和二硫化钼粉均加入到制备仓内，并且加入防沉剂、消泡剂和洁净水，以1000r/min的搅拌速度继续搅拌30min，温度控制在80℃，自然冷却后灌装密封保存。

进一步的，步骤七中石墨烯防腐涂料制备过程中，调节溶液ph值至8-10。

进一步的，所述的防沉剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土、聚烯烃蜡中的一种，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、ac发泡剂、碳酸氢铵、氨基甲酸铵、硼氢化钠、硼氢化钾中的一种，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、利用研磨机对原料进行研磨成粉，将制得的粉末原料分别加入到过滤网板上进行筛分，使制得的涂料更加细腻和均匀，提高产品质量，在配方中加入碳纤维是的涂料抗裂纹效果显著，强度高，经久耐用，微电脑时控开关的输出端与电动搅拌器的输入端通过导线电性相连，便于自动控制搅拌时长，并且温控器便于自动控制电加热器的加热温度，自动化程度高，节省人力物力

1、本发明利用外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置制备的石墨烯涂层，具有低表面张力，耐老化性，耐水性，柔韧性，耐盐水性及防腐。可广泛应用于金属构件防护中，并且涂层强度高，不易剥落，经久耐用。

2、该外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备及方法，大大减少了方法步骤，节约了工艺成本，该生产方法稳定可靠，设备简单，自动化程度高，操作方便，实用性强，适合广泛推广使用。

附图说明

图1为发明一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法的整体结构示意图。

图2为发明一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备方法的剖面图。

图中：1、吸料泵；2、过滤网板；3、挡板；4、振动电机；5、弧形支撑杆；6、研磨机；7、安装支架；8、橡胶减震块；9、添加口；10、电动搅拌器；11、壳体；12、微电脑时控开关；13、压力表；14、真空泵；15、输出管；16、安装室；17、温控器；18、电加热器；19、底座；20、制备仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

实施例1

一种外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置，包括底座19和壳体11，所述底座19的顶部通过螺栓安装有安装室16，且安装室16内通过螺栓安装有电加热器18，所述电加热器18的一端通过螺钉安装有温控器17，所述安装室16的顶部通过螺栓安装有壳体11，所述壳体11的一端通过安装板安装有真空泵14，所述壳体11的另一端通过安装支架7及螺栓安装有研磨机6，所述研磨机6的下端一侧通过安装孔安装有橡胶减震块8，所述橡胶减震块8的一端通过螺栓安装有弧形支撑杆5，且弧形支撑杆5的一端焊接有过滤网板2，所述过滤网板2的顶部通过螺钉安装有挡板3，所述过滤网板2的底部通过螺钉安装有收集袋，且收集袋的底部输出口连接吸料泵1的输入口，所述吸料泵1的输出口通过管道与壳体11相连通，所述弧形支撑杆5的下端通过安装座安装有振动电机4，所述壳体11的一侧通过安装板安装有微电脑时控开关12，所述微电脑时控开关12的一端通过螺钉安装有压力表13，所述壳体11的顶部通过定位板安装有电动搅拌器10，所述电动搅拌器10的一端设置有添加口9，所述壳体11的内部设置有制备仓20，所述真空泵14的下端设置有输出管15。

一种采用外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置的制备方法，具体制备方法步骤如下：

步骤一：技术人员准备防腐涂料生产装置和辅助用具进行清洗并杀菌消毒，检查各部件及电器设备，最终进行试运行；

步骤三：按上述重量份比例分别称取环氧聚硅氧烷树脂、碳纤维、防沉剂、铸石、二硫化钼、消泡剂、石墨烯和洁净水，备用；

步骤四：将碳纤维、铸石和二硫化钼分别加入研磨机6内进行研磨成粉，将制得的粉末原料分别加入到过滤网板2上并且开启振动电机4带动过滤网板2快速震动，将粉末状原料进行筛分，并且粒径合格的原料进入收集袋内，不合格的粉末原料加入到研磨机6内研磨直至合格；

步骤五：将环氧聚硅氧烷树脂投放制备仓20中，开启电动搅拌器10搅拌，开启电加热器18和温控器17加温至50℃，搅拌分散速度为1000r/min；

步骤六：在不断搅拌下加温至60℃，此时投入石墨烯，在密闭搅拌制备仓20中进行，并开启真空泵14抽真空，在负压下搅拌分散1h；

步骤七：将步骤四制备的碳纤维粉、铸石粉和二硫化钼粉均加入到制备仓20内，并且加入防沉剂、消泡剂和洁净水，以1000r/min的搅拌速度继续搅拌30min，温度控制在80℃，自然冷却后灌装密封保存。

其中，步骤七中石墨烯防腐涂料制备过程中，调节溶液ph值至8-10。

其中，所述的防沉剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土、聚烯烃蜡中的一种，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、ac发泡剂、碳酸氢铵、氨基甲酸铵、硼氢化钠、硼氢化钾中的一种，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

其中，所述温控器17的检测探头位于制备仓20内，且温控器17的输出端与电加热器18的输入端通过导线构成电连接，所述振动电机4的输出端通过螺栓连接弧形支撑杆5上。

其中，所述真空泵14的吸入端和压力表13的检测探头均位于制备仓20内，所述微电脑时控开关12的输出端与电动搅拌器10的输入端通过导线电性相连。

实施例2

一种采用外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置的制备方法，具体制备方法步骤如下：

步骤一：技术人员准备防腐涂料生产装置和辅助用具进行清洗并杀菌消毒，检查各部件及电器设备，最终进行试运行；

步骤三：按上述重量份比例分别称取环氧聚硅氧烷树脂、碳纤维、防沉剂、铸石、二硫化钼、消泡剂、石墨烯和洁净水，备用；

步骤五：将环氧聚硅氧烷树脂投放制备仓20中，开启电动搅拌器10搅拌，开启电加热器18和温控器17加温至50℃，搅拌分散速度为1000r/min；

步骤六：在不断搅拌下加温至60℃，此时投入石墨烯，在密闭搅拌制备仓20中进行，并开启真空泵14抽真空，在负压下搅拌分散1h；

其中，步骤七中石墨烯防腐涂料制备过程中，调节溶液ph值至8-10。

其中，所述的防沉剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土、聚烯烃蜡中的一种，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、ac发泡剂、碳酸氢铵、氨基甲酸铵、硼氢化钠、硼氢化钾中的一种，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。

其中，所述真空泵14的吸入端和压力表13的检测探头均位于制备仓20内，所述微电脑时控开关12的输出端与电动搅拌器10的输入端通过导线电性相连。

本发明工作时：利用研磨机6对原料进行研磨成粉，将制得的粉末原料分别加入到过滤网板2上进行筛分，使制得的涂料更加细腻和均匀，提高产品质量，在配方中加入碳纤维是的涂料抗裂纹效果显著，强度高，经久耐用，微电脑时控开关12的输出端与电动搅拌器10的输入端通过导线电性相连，便于自动控制搅拌时长，并且温控器17便于自动控制电加热器18的加热温度，自动化程度高，节省人力物力；本发明利用外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置制备的石墨烯涂层，具有低表面张力，耐老化性，耐水性，柔韧性，耐盐水性及防腐。可广泛应用于金属构件防护中，并且涂层强度高，不易剥落，经久耐用。该外壳专用石墨烯防腐涂料生产装置及其制备及方法，大大减少了方法步骤，节约了工艺成本，该生产方法稳定可靠，设备简单，自动化程度高，操作方便，实用性强，适合广泛推广使。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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