[发明专利]一种以植酸为基的功能化六方氮化硼环氧复合防腐蚀涂层材料

说明书

本发明公开了一种以植酸为基的功能化六方氮化硼环氧复合防腐蚀涂层材料，属于金属防腐蚀涂层材料领域。本发明的材料以植酸为基用海藻酸改性修饰的六方氮化硼作为填充物，其制备包括以下步骤：将BNNSs‑APTMS加入到MES缓冲溶液超声分散，得到溶液A；将海藻酸钠、EDC、NHS加入到MES缓冲液中，超声分散，得到溶液B；溶液A滴加至溶液B中，在避光条件下反应，中途补加EDC，反应结束后产物用水离心洗涤，真空干燥，得到BNNSs‑海藻酸；BNNSs‑海藻酸与水性环氧树脂、植酸混匀，得到环氧复合防腐蚀涂层材料。本发明可以广泛运用于金属材料的防腐蚀涂层。

技术领域

本发明涉及金属防腐蚀涂层材料领域，具体涉及一种以植酸为基用海藻酸改性修饰的六方氮化硼作为填充物的环氧复合防腐蚀涂层材料。

背景技术

随着现代工业的发展，金属材料已经成为工业的基础材料。但是金属材料容易与环境中的水，空气，卤素离子等介质发生反应，造成金属材料的腐蚀，进而影响金属的强度，硬度，塑性，韧性等性能，降低金属材料的寿命，造成资源的损失和能源的浪费。有机涂层是一种有效地金属防腐蚀途径，但是传统的防腐蚀材料如环氧树脂，聚氨酯等的性能已经无法满足人们的需求。

如今，一些二维无机材料在金属防腐蚀涂层中得到了广泛的运用，如石墨烯、六方氮化硼等。石墨烯具有良好的电化学性能，延展性和稳定性，将其作为填充物加入到环氧树脂中形成复合涂层可以极大的提高涂层的防腐蚀性能和力学性能。但是石墨烯因为分子间作用力容易堆积，难以分散阻碍了涂层防腐蚀性能的提升。如今通过将一些聚合物通过改性修饰接枝在石墨烯的表面可以提高石墨烯的分散性，进而提升涂层的性能。但是石墨烯较为昂贵，而六方氮化硼的结构和性能与石墨烯相似，也可以通过相同的方法提高防腐蚀涂层的性能，但是目前有关六方氮化硼运用于防腐蚀材料的研究还比较少，并且目前用于修饰二维无机材料的聚合物大部分都对环境有一定的影响。

同时植酸作为一种绿色环保的材料，不仅具有很好的金属螯合性，还具有较多的磷酸基团和羟基。在与金属表面原子螯合的同时，也可以与有机涂层发生聚合作用，进而极大提高有机涂层在金属表面的附着性，以此来提高防腐涂层的性能和寿命。

因此，无论从环境层面，还是经济层面，研究一种以植酸为基，用绿色环保聚合物改性修饰的六方氮化硼作为填充物形成的环氧复合涂层材料有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于在传统环氧涂层之上做出创新，提供了一种以植酸为基用海藻酸改性修饰的六方氮化硼作为填充物的环氧复合防腐蚀涂层材料，使用该材料得到的涂层具有绿色环保，防腐蚀性能高，寿命长的特点。

为实现上述目的，本发明所设计一种以植酸为基用海藻酸改性修饰的六方氮化硼作为填充物的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将接枝3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)的六方氮化硼(BNNSs-APTMS)加入到MES(2-(N-吗啉基)乙磺酸)缓冲溶液超声分散，得到溶液A。

(2)将海藻酸钠、EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、NHS(N-羟基琥珀亚胺)加入到MES缓冲液中，超声分散，得到溶液B。

(3)将步骤(1)中得到的溶液A缓慢滴加至步骤(2)得到的溶液B中，在避光条件下反应，中途补加EDC，反应结束后产物用水离心洗涤，真空干燥，得到海藻酸接枝的六方氮化硼(BNNSs-海藻酸)。

(4)取步骤(3)中得到的物质与水性环氧树脂、植酸混合均匀，得到以植酸为基用海藻酸改性修饰的六方氮化硼作为填充物的环氧复合防腐蚀涂层材料。

步骤(1)中，所述的BNNSs-APTMS优选通过包括如下步骤的方法制备得到：