[发明专利]一种带水带锈施工的石墨烯基防腐涂层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种带水带锈施工的石墨烯基防腐涂层材料及其制备方法，包括甲组份和乙组份，所述甲组份由以下原料组成：超低分子量的环氧树脂、有机硅树脂、纳米颗粒/石墨烯复合材料、水性磷酸螯合物、硫酸钡、滑石粉、金刚砂、硅氧烷树脂、有机硅消泡剂；所述乙组份由以下原料组成：腰果壳油改性酚醛胺树脂。其制备方法为：将甲组份和乙组份的所有组分分别搅拌均匀；将制得的甲组份和乙组份按照重量比7‑10：1均匀混合，即得该产品。本发明的特点是：提供了一种能带水、带锈、带污涂装海洋中钢结构的防腐涂层材料及其制备方法，并且在涂层材料中采用了纳米颗粒/石墨烯复合材料，增加了防腐性能。

技术领域

本发明涉及防腐涂层材料，具体涉及一种带水带锈施工的石墨烯基防腐涂层材料及其制备方法。

背景技术

据统计，世界上每年因腐蚀而造成的损失占国民经济生产总值的2％-4％，比因火灾、风灾、水灾和地震等自然灾害所造成的损失总和还要大，因此世界各沿海国家都高度重视海洋腐蚀与防护研究工作。我国是海洋大国，拥有18000多公里的海岸线，目前在海洋油气田开发、港口建设、跨海大桥、海底隧道、船舶工程和深海勘探等领域已建和在建大量的各种钢结构及钢筋混凝土结构设施，一旦发生灾害性腐蚀，将会导致严重破坏和巨大经济损失。

石墨烯本身具有优异的电学、力学和热学等性能，而且自身的片层结构具有超强的屏蔽性，可阻挡腐蚀介质进入涂层，将其应用到防腐涂料中，既可以改善涂层的性能，如柔韧性、硬度、抗冲击性能等，又可以增强其耐蚀性。但是石墨烯本身的高化学稳定性和疏水性，使得它很难分散和功能化。而氧化石墨烯(GO)是一种在表面和边缘上由羟基、羧基和环氧基等含氧官能团组成的单分子碳层的物质，充足的含氧基团不仅使GO和有机聚合物很好的相容性，而且使它更易功能化。然而，由于GO内在的范德华力相互作用，展现出密排堆叠结构，引起在环氧树脂中分布不均和难于剥离的问题。因此，用无机纳米材料修饰石墨烯薄片可将纳米颗粒负载到GO表面利用其位阻作用，防止氧化石墨烯片层间的团聚，使其易于分散到高固含体系中。

发明内容

针对现有涂层材料施工前需要将施工面的铁锈、污垢进行清理，才可进行施工，且涂层要涂覆2次，涂层厚度在1.6mm以上才能使涂层耐盐雾时间达到4000h。本发明提供一种能带水、带锈、带污涂装钢结构的石墨烯基防腐涂层材料及其制备方法。该涂层材料施工方便、使用寿命长，同时减轻涂层厚度、节省原材料、显著增强防腐性能。

一种带水带锈施工的石墨烯基防腐涂层材料，包括甲组份和乙组份，所述的甲组份由下述重量份的各组分制备而成：

超低分子量的环氧树脂45-55份、有机硅树脂5-10份、纳米颗粒/石墨烯复合材料0.5-2份、水性磷酸盐螯合物5-10份、硫酸钡5-10份、滑石粉5-10份、金刚砂5-10份、硅氧烷树脂1-1.5份、有机硅消泡剂0.1-0.5份；

所述乙组份为：腰果壳油改性酚醛胺树脂100份。

所述的带水带锈施工的石墨烯基防腐涂层材料，其制备方法包括下列步骤：

(1)按照甲组份的各组分的重量份，称取各物质，甲组份中的所有组份用大功率高速分散机在1500-2500转/分钟的条件下，分散1-2小时后包装入库；

(2)将制得的甲组份和乙组份按照重量比为7-10:1均匀混合，即得该产品。

所述的纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以天然鳞片石墨为原料，利用改进Hummers法制备氧化石墨烯；

(2)将纳米颗粒分散到体积分数为2％的含氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液中，超声2h，水浴90℃下滴加去离子水，反应10h，得到的产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，冷冻干燥后得到功能化纳米颗粒；