[发明专利]含石墨烯的金属表面处理剂以及耐腐蚀性涂层制备方法

权利要求书

1.一种制备耐腐蚀性涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤一，制备含石墨烯金属表面处理剂，它包含以下子步骤：

子步骤一，将占固体物质组分5％～39.95％的含氨基的硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷偶联剂的至少一种加去离子水，稀释成浓度不超过20％的硅烷偶联剂分散液，

子步骤二，将子步骤一中所述含氨基的硅烷偶联剂、所述含环氧基的硅烷偶联剂的至少一种水分散液加入到占固体物质组分60％以上的水性树脂中进行均匀混合形成混合溶液，

子步骤三，通过改进Hummers方法将膨胀石墨氧化成氧化石墨，将所述氧化石墨的水溶液通过机械振动，剥离得到氧化石墨烯水分散液，

子步骤四，将子步骤三中占固体物质组分0.05％～5％的所述氧化石墨烯水分散液加入所述混合溶液中，然后加入一定量的去离子水，使溶剂占总溶液质量分数的60％～90％，均匀混合后得到所述含石墨烯金属表面处理剂；

步骤二，将子步骤四所述的含石墨烯的金属表面处理剂涂在金属基板表面，并在一定的温度下烘干使子步骤四所述的金属表面处理剂覆盖在所述金属基板上形成涂层，即为耐腐蚀性涂层。

2.根据权利要求1所述的制备耐腐蚀性涂层的方法，其特征在于：

其中，所述烘干温度为100℃～220℃，烘干时间为20～1800秒。

3.根据权利要求1所述的制备耐腐蚀性涂层的方法，其特征在于：

其中，所述金属基板为冷轧板、电镀锌钢板、镀铝锌钢板和铝合金板。

4.一种含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于，含有以下组分：

水性树脂，所述水性树脂中的固体成分占固体总成分质量分数≥60％，

偶联剂，占固体总成分质量分数5％～39.95％，

石墨烯，占固体总成分质量分数0.05％～5％，

其中，该石墨烯金属表面处理剂是由权利要求1-3中任意一项所述的制备耐腐蚀性涂层的方法中的步骤一制备得到的。

5.根据权利要求4所述的含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于：

其中，所述水性树脂为水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂中至少一种。

6.根据权利要求5所述的含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于：

其中，所述水性聚氨酯中固体成分的质量是所述水性丙烯酸树脂中固体成分质量的1～5倍。

7.根据权利要求4所述的含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于：

其中，所述偶联剂为含氨基的硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中至少一种。

8.根据权利要求4所述的含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于：

其中，所述石墨烯的表面状态为氧化石墨烯、原位还原的氧化石墨烯和经表面化学修饰的石墨烯中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的含石墨烯的金属表面处理剂，其特征在于：

其中，所述氧化石墨烯是通过改进的Hummers方法制备氧化石墨，将所述氧化石墨分散在水相介质中用磁力搅拌方法剥离得到；

所述经表面化学修饰的石墨烯是通过将所述氧化石墨烯水分散液中加入偶联剂、表面活性剂或含氨基的处理剂、还原剂混合得到；

所述原位还原的氧化石墨烯是通过将所述氧化石墨烯水分散液加入所述水性树脂和偶联剂的混合溶液中，然后加入一定量的还原剂，混合均匀得到。