[发明专利]一种包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料

权利要求书

1.一种包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：环氧树脂40～80份、石墨烯基复合防腐材料50～60份，填料剂5～10份，分散剂2～5份，溶剂40～60份。

2.根据权利要求1所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述的环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂E42、环氧树脂E35中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述的填料为云母氧化铁鳞片、滑石粉、重钙粉和纳米三氧化二铝中的一种或多种的混合物；所述的溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯或N,N-二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求1-3任一项所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述石墨烯基复合防腐材料的制备方法包括如下步骤：

(1)氧化石墨的制备

在-20℃下，向浓硫酸中依次加入石墨粉、硝酸钾和高锰酸钾，搅拌均匀后在0～20℃下反应4～6小时，然后加入去离子水，并加热至70～90℃继续搅拌10～20分钟，再加入双氧水使溶液变为亮黄色，趁热过滤，并用1％HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼充分干燥；

(2)氧化石墨烯-聚苯胺复合材料制备

将步骤(1)制备的氧化石墨加入到一定量蒸馏水中，超声10～15分钟，得到氧化石墨烯溶液，然后加入苯胺的盐酸溶液，搅拌过程中再加入过硫酸铵的盐酸溶液，反应结束后抽滤，滤饼经洗涤、干燥后得到氧化石墨烯-聚苯胺复合材料；

(3)氧化石墨烯/CeO₂复合材料的制备

将步骤(1)制备的氧化石墨加入到一定量蒸馏水中，超声10～15分钟，得到氧化石墨烯溶液，然后加入六水硝酸铈和氨水，搅拌反应2～5小时，然后在200℃的真空干燥箱中干燥3～5小时，产物用蒸馏水和丙酮多次洗涤至中性，放入真空干燥箱中50℃干燥后，再在600～700℃下高温煅烧3小时，得到氧化石墨烯/CeO₂；

(4)石墨烯基复合防腐材料的制备

按一定的质量比取步骤(2)制备的氧化石墨烯/聚苯胺复合材料和步骤(3)制备的氧化石墨烯/CeO₂复合材料，加入蒸馏水中，超声分散10～20分钟，向溶液中加入硼氢化钠，在100～110℃下反应5～6小时，反应结束后，趁热过滤，用去离子水和丙酮多次洗涤，冷冻干燥即得石墨烯基复合防腐材料。

5.根据权利要求4所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述步骤(1)中石墨粉、硝酸钾和高锰酸钾的质量比为2:1:6，石墨粉与浓硫酸的质量体积比(g/mL)为10％～30％，石墨粉与去离子水的质量体积比(g/mL)为1％～3％。

6.根据权利要求4所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述步骤(2)中超声波功率不高于150W，氧化石墨浓度为1～5mg/mL，苯胺浓度为1～5mg/mL，盐酸浓度为0～1M，过硫酸铵质量为0～18g，反应时间为0～24h，干燥方式为冷冻干燥或真空干燥，干燥时间为12～24小时。

7.根据权利要求4所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述步骤(3)中氧化石墨烯与六水和硝酸铈的质量比例为1:1～1:10；六水硝酸铈与氨水的摩尔比例为5～10；超声波功率不高于150W。

8.根据权利要求4所述的包含石墨烯基复合防腐材料的防腐涂料，其特征在于：所述步骤(4)中步骤(2)制备的氧化石墨烯/聚苯胺复合材料和步骤(3)制备的氧化石墨烯/CeO₂复合材料的质量比例为1:1～10：1，硼氢化钠的加入量为氧化石墨烯/聚苯胺与氧化石墨烯/CeO₂二者质量之和的80％～120％。