[发明专利]一种具有超疏水和耐腐蚀的聚脲复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有超疏水和耐腐蚀的聚脲复合涂层的制备方法，先分别制备氟化石墨烯、聚脲A组分和聚脲B组分，接着将氟化石墨烯混入到聚脲B组分中分散均匀制得混合体，然后将聚脲A组分与上述混合体加入连接好的喷涂设备喷涂到金属基材表面凝固后获得复合涂层；其中氟化石墨烯既继承了石墨烯片层结构的物理阻隔性质，同时又具备了高温、绝缘和化学稳定性，从而使得复合涂层具有更加广泛的使用范围。通过引入氟化石墨烯不仅提高了聚脲复合涂层的润湿性能，而且氟化石墨烯与聚脲涂层体系相互结合，使复合涂层中交叠分布产生迷宫效应，从而起到了优异的物理屏蔽作用，能够有效的阻断和延长腐蚀介质的扩散路径，提高涂层的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种聚脲复合涂层的制备方法，具体是一种具有超疏水和耐腐蚀的聚脲复合涂层的制备方法。

背景技术

近年来，材料腐蚀问题日益加重，成为各国重视的经济问题。如何对金属进行有效保护是科研工作者不懈的追求，由于在金属表面涂覆防腐涂层的制备工艺简单、成本低廉、不受地域条件限制并且可以有效延缓金属的腐蚀，使其成为最简单、快捷、有效的防腐手段。聚脲防腐涂层便是最常用的涂层之一。

聚脲是由半预聚体、端氨基聚醚、胺扩链剂等原料现场喷涂而成。它疏水性极强，对环境湿度不敏感，甚至可以在水(或者冰)上喷涂成膜，在极端恶劣的环境条件下可正常施工，表现突出。另外聚脲涂层柔韧有余、刚性十足、色彩丰富，它致密、连续、无接缝，完全隔绝空气中水分和氧气的渗入，防腐和防护性能均较好。

随着钢铁等金属材料的应用范围更加广泛、使用条件更加苛刻，单一的、传统的防腐涂层已经不足以满足当前人们对防腐的需要。石墨烯作为一种无毒、无害绿色环保的材料，具有出色的化学惰性、抗氧化能力和阻隔性能倍受研究者的广泛关注。然而，石墨烯具有超高的比表面积和范德华力，导致石墨烯在涂层内部稳定性较差、易团聚，降低了对腐蚀介质的屏蔽作用，且团聚的石墨烯导电性极高，会加速金属的腐蚀进程，因此实现石墨烯在涂层中的均匀分散是发挥石墨烯作用的前提条件。

基于以上问题，如何能提供一种使石墨烯在涂层中能均匀分散的复合涂层，其兼具超疏水和耐腐蚀性能，从而有效延长涂覆部件的使用寿命，是本行业的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有超疏水和耐腐蚀的聚脲复合涂层的制备方法，能将氟化石墨烯均匀分散在聚脲复合涂层中，使制备的复合涂层不仅具有较好的疏水性能，而且具有较好的耐腐蚀性能，从而有效延长涂覆部件的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

与现有技术相比，本发明通过将氟化石墨烯添加到聚脲复合涂层中制备出超疏水和耐腐蚀复合涂层，相比于传统的石墨烯涂层体系，氟化石墨烯既继承了石墨烯片层结构的物理阻隔性质，同时又具备了高温、绝缘和化学稳定性，从而使得复合涂层具有更加广泛的使用范围。通过引入氟化石墨烯不仅提高了聚脲复合涂层的润湿性能(即疏水性能)，而且氟化石墨烯与聚脲涂层体系相互结合，使复合涂层中交叠分布产生迷宫效应，从而起到了优异的物理屏蔽作用，能够有效的阻断和延长腐蚀介质的扩散路径，提高涂层的耐腐蚀性能。此外，氟化石墨烯分子结构中存在大量氟原子，使得分子间由于静电斥力不会发生团聚，进一步提升了涂层的耐腐蚀性能。因此本发明制备的复合涂层不仅具有优异的综合力学性能、较高的耐腐蚀能力、良好的疏水性、固化速度快，施工效率高、对环境不敏感等优良特性，而且制备工艺简单，操作方便，易于实现工业化，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是本发明制备的复合涂层喷涂在金属基材上的光学图像；

图2是本发明制备的复合涂层在进行润湿性能测试时的接触角图；

图3是本发明制备的复合涂层进行电化学测试获得的阻抗曲线图。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

实施例1：其制备方法具体步骤为：