[发明专利]一种石墨烯杂化的有机-无机防腐涂料及制备方法

说明书

本发明涉及功能涂料领域，公开了一种石墨烯杂化的有机‑无机防腐涂料及制备方法，将磺化三聚氰胺甲醛树脂、复合扩散剂、石墨烯、硅酸钾按一定比例依次混合后得到的无机分散浆料，然后将有机氟硅聚合物乳液加入到无机分散浆料中搅拌均匀，最后加入环氧树脂、无机填料、流平剂、消泡剂并用水调制粘度在2000‑2500cP范围内得到A组分；将壬基酚型酚醛胺与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺的任意一种按一定比例混合得到B组分；C组分为缩合磷酸铝；将A、B、C三种组分按一定比例混合后得到制备的石墨烯杂化的有机‑无机防腐涂料。本发明所制备的石墨烯杂化的有机‑无机防腐涂料具有良好的防腐性能和耐久性。

技术领域

本发明涉及功能塑料领域，特别是涉及一种石墨烯杂化的有机-无机防腐涂料及制备方法。

背景技术

目前，随着建筑工业的高速发展，对桥梁、港口和工业设施中所用混凝土的防腐要求越来越高。常规的防腐涂料很难达到防腐要求。混凝土中使用了大量的钢筋，钢筋的锈蚀是引起混凝土性能下降的关键。通常的，钢筋植入混凝土用于增加混凝土的强度，然而，由于混凝土的自身属性，其存在较多的微孔，外界环境中的酸、碱、盐容易通过微孔直接侵蚀钢筋，直接导致混凝土开裂、强度骤减。因此，对钢筋的防腐保护，使其免受大气、水、酸碱等的腐蚀极为重要。

石墨烯是由一层碳原子组成的二维碳纳米材料，是目前已知最薄的二维材料，其厚度仅为0.335nm，它由六边形的晶格组成，可以看作是一层被剥离的石墨片层。石墨烯具有优异的结构刚性和良好的导电性，这些优异的特性使石墨烯拥有十分广阔的发展前景。曼彻斯特大学发现一层薄薄的石墨烯涂层可以用作防水耐化学涂料，可用于包装来保持食物的新鲜，防止金属结构腐蚀。只有一层原子厚度的的石墨烯可以通过氧化附着含氧官能团，这种超强防腐蚀性石墨烯氧化物可能会对化工、制药和电子行业产生重大影响。为此，石墨烯应用于防腐涂料被广泛应用。

中国发明专利公开号CN104805692A公开了一种高性能防腐防水环保新材料，沥青50-60份、天然胶粉30-40份、树脂沥青4-6份、石墨2-4份、纳米二氧化硅3-5份、纳米碳化硅1-3份、茂金属聚乙烯1-3份、纳米氧化铝1-3份、甲基硅油1-2份、海泡石绒1-2份、仿蜘蛛丝纤维1-3份、抗氧化剂2-4份、石墨烯0.4-0.6份、煅烧粘土微粉1-2份、氨基树脂1-3份、海泥0.5-1.5份。该发明成分简单，防腐、防水性能好，耐老化，拉伸强度高，延伸性能好，具有优良的低温柔度和耐热性能，适用于各种恶劣环境下。

中国发明专利公开号CN108727947A公开了一种氧化石墨烯杂化防腐涂料及制备方法，该方法通过在氧化石墨烯分散液中反应生成氧化铝前驱/氧化石墨烯杂化物，进一步与3-氨基丙基三乙氧基硅烷、环氧树脂、添加剂混合，制成防腐涂料。与传统方法相比，该方法制备的防腐涂料，氧化石墨烯在涂料中相容性好，分散均匀，避免了涂料产生点蚀坑，破坏涂层结构的缺陷，并且具有良好的耐腐蚀性能和耐剥离性能，综合性能优异，适用范围广。

中国发明专利公开号CN108892989A公开了一种及一种石墨烯多功能涂料的制备方法，所制备的涂料主要包括高铝煤矸石岛、高岭土矿石岛、直立液压粉碎岛、尾气烘干岛、转鼓窑岛、循环冷却岛、涂料配制岛、高铝粉煤灰岛、石墨烯岛、涂料辅料岛、石墨烯涂料包装岛等成分，是一种低成本生产无污染的环保型、高防腐、耐高温、耐磨、高附着力、高隔热、快散热等多功能石墨烯涂料的方法，适合在海洋工程、船体、汽车、飞机、集装箱、高端装备、环保设备、精密机械、建筑、木制品、塑料制品、橡胶制品、碳纤维、玻璃、玻璃钢等领域应用。

可以看出，石墨烯使用于防腐涂料，在于其微小的尺寸为二维结构，在填充涂料层微孔的同时，二维层结构的可以形成良好的阻隔层。然而，石墨烯在涂料中的加入量有限，只有良好的分散才能够使石墨烯的阻隔防腐效果得到发挥，而石墨烯的分散一直是个难题。

为提升石墨烯作为防腐涂料的效果，本发明提出一种石墨烯杂化的有机-无机防腐涂料及制备方法。

发明内容