[发明专利]一种2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯树脂浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑/石墨烯树脂浆料及其制备方法和应用，该树脂浆料的组成和重量百分比为树脂30~50%，溶剂39~71%，分散剂0.5~2%，2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑/石墨烯复合材料1~7.5%。其中，2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑/石墨烯复合材料主要由一定量的2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑、催化剂、硅烷偶联剂、阻聚剂及石墨烯在一定条件下反应得到。本发明还提供了2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑/石墨烯树脂浆料的制备方法。其应用是可作为独立组分直接与固化剂复配使用，也可与其它树脂和颜填料共同构成防腐涂料组分，再与固化剂复配使用。所述2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑/石墨烯树脂浆料可满足多种使用需求，显著提高涂层的抗渗透性和耐蚀性。此外，本发明的制备方法具有操作简便、成本低廉、易于放大等优点，适于规模化工业生产。

技术领域

本发明属于石墨烯新材料技术和防腐涂料技术领域，具体涉及一种2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯树脂浆料及其制备方法和应用。

背景技术

石墨烯是一种由单层碳原子以sp²杂化方式形成的二维蜂窝状晶格结构的新型碳纳米材料，其特殊的二维片层结构可在涂层材料中起到突出的物理屏障作用，加上其优异的力学性能及化学惰性，石墨烯被认为在防腐涂料领域具有良好的应用前景。然而，在实际工程应用中，涂层一旦产生破损，石墨烯便无法充分发挥其优异的屏蔽效应，腐蚀的进一步扩展将会快速引发涂层失效。

2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑是一种五元杂环化合物，其作为化学中间体广泛应用于医药和农药生产。近年来，由于其独特的化学性质，其开始作为新型无毒缓蚀剂用于青铜和钢基材的保护。若将2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与石墨烯进行复合，有望赋予石墨烯基防腐涂料优异的缓蚀效能，从而改善防腐涂层在意外破损情况下的腐蚀防护能力，拓展石墨烯基防腐涂料的应用范围。

目前，有关2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯复合材料的研究尚未见论文和专利报导。关于2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑作为缓蚀剂用于金属基材腐蚀防护方面的研究也较少，中国专利CN104073811A公开了一种涉及2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的青铜防腐剂的制备方法，但该方法未实现2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑在涂料中的应用，所制备的防腐剂难以满足严苛海水环境的防腐需求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯复合材料及其制备方法，所制得的复合材料可有效防止和减缓金属在海水介质中的腐蚀。

本发明的另一个目的是提供一种2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯树脂浆料及其制备方法和应用，改善现有石墨烯在树脂浆料中由于容易团聚导致的防腐蚀性能不足的问题，从而有效提高防腐涂层的综合防腐寿命。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是，一种2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯树脂浆料，由质量百分含量如下的各原料组成：树脂30～50%，溶剂39～71%，分散剂0.5～2%，2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯复合材料1~7.5%。

其中，2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑/石墨烯复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

步骤1）在超声分散条件下，取1～5重量份的2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑，缓慢加入至80～100重量份的无水溶剂中，室温下持续超声分散15～30分钟，得到2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑溶液；步骤2）取0.05～1重量份的催化剂、0.05～1重量份的硅烷偶联剂、0.01～0.1重量份的阻聚剂，在80℃恒温、高速搅拌分散条件下，缓慢加入至上述步骤1）得到的2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑溶液中，并持续搅拌反应3～6小时，得到2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑反应混合物；