[发明专利]石墨烯防腐涂料及其制备方法

说明书

一种石墨烯防腐涂料，包括组分A和组分B；其中，组分B为固化剂；组分A采用如下方法制备，包括以下步骤：将硅烷加入到环氧树脂中搅拌，形成聚硅烷改性环氧树脂；将改性石墨烯加入到聚硅烷改性环氧树脂中搅拌分散，得到混合树脂；将钛白粉和云母粉加入混合树脂中，搅拌得到组分A。上述石墨烯防腐涂料，改性石墨烯均匀分散于聚硅烷改性环氧树脂中，其防腐等性能大大超越了目前的防腐涂料。涂料的附着力可达13Mpa，硬度达到8H，耐盐雾超过10000h，耐湿热超过5000h，耐高温可达1800度，耐UV老化超过4000h，耐冲击100kg/m，耐10％H₂SO₄1000d，耐10％NaOH 1000d，致密性为0.65X10^‑3mg/(cm².d)，固体含量大于98％，无挥发性有机物，长效环保。此外，还提供一种上述石墨烯防腐涂料的制备方法。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种石墨烯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。防腐涂料按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求，通常分为常规型和重防腐型两类。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命，主要有红丹防锈漆、醇酸树脂涂料等；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料，主要有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、有机硅树脂涂料、无机硅酸锌等。随着我国石油行业、铁路、公路桥梁、冶金行业、电力和能源工业、机械及纺织行业、工业产品领域、汽车、船舶及集装箱等多个行业的快速发展，迫切需要防腐涂料领域技术的不断革新。

对于防腐涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。因此，开发新型长效环保的防腐涂料成为新热点。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种长效环保的石墨烯防腐涂料及其制备方法。

一种石墨烯防腐涂料的制备方法，包括下述步骤：

将改性石墨烯加入到所述聚硅烷改性环氧树脂中搅拌分散，得到混合树脂；

将钛白粉和云母粉加入所述混合树脂中，搅拌得到所述组分A；

将组分A和固化剂混合均匀，得到所述石墨烯防腐涂料，其中，所述固化剂为二乙烯三胺，所述组分A和所述固化剂的质量比为7：1。

在一些实施例中，所述改性石墨烯的制备方法如下，包括以下步骤：

首先通过改进的Hummer法制备氧化石墨烯；

将所述氧化石墨烯、乙二胺和聚乙二醇混合，得到稳定分散的聚乙二醇接枝的氧化石墨烯氨基化产物；

然后进行微波处理，去除所述聚乙二醇接枝的氧化石墨烯氨基化产物的含氧官能团，得到所述改性石墨烯。

在一些实施例中，所述聚硅烷改性环氧树脂将硅烷通过下述方法制备：

将硅烷加入到环氧树脂中搅拌，形成所述聚硅烷改性环氧树脂。

在一些实施例中，所述硅烷为KH-550。

在一些实施例中，所述硅烷与所述环氧树脂的体积比为1：10-1：15。

在一些实施例中，所述改性石墨烯在所述混合树脂中的质量分数为1％-3％。

在一些实施例中，将改性石墨烯加入到所述聚硅烷改性环氧树脂中搅拌分散的操作中，搅拌速度为1000rpm，搅拌时间为1-2h。