[发明专利]改性氧化石墨烯防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明属于防腐涂料技术领域，公开一种改性氧化石墨烯防腐涂料，包括如下质量组分：环氧树脂40‑60％、功能化的SiO₂@AlH₂P₃O₁₀负载氧化石墨烯纳米复合材料0.3‑1％、固化剂20‑40％、助剂1‑3％，余量为水。本发明以二氧化硅包覆的三聚磷酸铝附着在多巴胺改性的氧化石墨烯表面，改善分散性避免团聚，二氧化硅包覆的三聚磷酸铝对腐蚀介质起到阻隔作用，还能提高涂层的耐磨性能和疏水性能，当涂层受到破坏时，还能生成钝化膜，覆盖在被破坏的涂层处，阻止腐蚀物质对涂层的继续腐蚀，本发明对环氧树脂复合涂层的防腐性能具有很大的增强作用，具有耐磨性高、疏水性好、抗冲击性强和耐腐蚀性强等特点。

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种改性氧化石墨烯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，单一的功能材料已经远远不能满足人们的需求了，材料复合化是材料的发展趋势，通过两种或者多种材料功能上的复合，性能上的相互弥补和优化，从而制备出性能更加优异的复合材料。环氧树脂本身是脆性的，容易产生裂纹，且环氧涂料固化过程中，由于溶剂蒸发产生许多微孔，腐蚀性电解质容易通过裂纹、微孔渗透到防腐涂料中。氧化石墨烯是一种新型的二维碳纳米材料，具有很好的的机械、电学、热学、光学性能和优良的阻隔性能，由于其比表面积大、耐化学性强、稳定性好等性能，而广泛应用于防腐涂料领域，且片层结构的氧化石墨烯能够延长腐蚀介质侵入的路径。但是单一的氧化石墨烯添加在环氧树脂中，存在一定的局限性，石墨烯由于表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，自身易发生团聚，因此单一的氧化石墨烯添加在环氧树脂中，极易发生团聚的问题和与环氧树脂的相容性较差的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，并改善涂料疏水性、耐磨性、抗冲击性及耐腐蚀性，本发明提供一种改性氧化石墨烯防腐涂料及其制备方法，即通过水热法制备一种改性氧化石墨烯防腐涂料及其制备方法，该涂料所形成的涂层具有粘结性强，耐磨性高、疏水性好、抗冲击性强、耐腐蚀性强等特点，不易对环境造成影响。三聚磷酸根离子(P₃O₁₀)⁵-能与各种金属离子有更强的螯合力，在管道表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，可提高涂层在金属基材上的附着强度，另外，当涂层受到破坏时，SiO₂@AlH₂P₃O₁₀会与腐蚀介质反应，生成一种钝化膜，进而保护被破坏的涂层。

为了实现本发明目的，本发所采用的技术方案为：一种改性氧化石墨烯防腐涂料，包括如下质量组分：环氧树脂40-60％、功能化的SiO₂@AlH₂P₃O₁₀负载氧化石墨烯纳米复合材料0.3-1％、固化剂20-40％、助剂1-3％，余量为水；

所述功能化的SiO₂@AlH₂P₃O₁₀负载氧化石墨烯纳米复合材料通过如下方法制的：向盐酸多巴胺改性的氧化石墨烯的水悬浮液中加入KH550改性的 SiO₂@AlH₂P₃O₁₀复合材料，于室温下磁力搅拌反应，反应结束后将产物洗涤(洗涤方法：用乙醇和去离子水将产物反复洗涤)、真空干燥(干燥温度一般为65℃左右)至恒重，得所述功能化的SiO₂@AlH₂P₃O₁₀负载氧化石墨烯纳米复合材料，盐酸多巴胺改性的氧化石墨烯与KH550改性的SiO₂@AlH₂P₃O₁₀复合材料的质量比为1:1至3:1。