[发明专利]石墨烯类防腐涂料的制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯类防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)先将氧化石墨烯放入水或者油性溶剂中超声分散，得到预分散液；(2)向所述预分散液中加入石墨烯，再超声分散处理，使氧化石墨烯吸附石墨烯而将石墨烯均匀分散，得到复合分散液；(3)对所述复合分散液进行抽滤，得到复合浆料；(4)将所述复合浆料加入至水性树脂或者油性树脂中，并加入助剂，搅拌，得到石墨烯类防腐涂料。该石墨烯类防腐涂料具有优异的耐腐蚀性能，可延长金属的服役寿命，该制备方法绿色环保，工艺简单。

技术领域

本发明涉及一种防腐涂料的制备方法，尤其涉及一种石墨烯类防腐涂料的制备方法。

背景技术

石墨烯作为一种新型碳材料，因其大的比表面积、高的导热率、低的电阻率、以及不可透过性等受到了科学界的广泛关注。其中，将石墨烯分散添加到有机涂料中进而得到防腐涂料，该防腐涂料结合了有机涂料的粘结性、柔顺性、加工性和二维纳米材料的阻隔性、力学性能、耐热性、化学稳定性，被认为是最简洁、最具有应用前景的腐蚀防护涂料。石墨烯在涂料中均匀分散，形成了致密的物理屏蔽层，延长了腐蚀介质的扩散路径，极大地降低了腐蚀因子的扩散速率，并能有效阻止涂料受外界干扰时银纹的扩散。此外，有机涂料固化成膜的过程中，会留下微孔，腐蚀因子会通过微孔侵入金属基体，石墨烯可作为填料堵住微孔，起到优异的腐蚀防护作用。但由于石墨烯片层之间的强相互作用，直接将石墨烯添加到树脂中，石墨烯极易发生团聚，甚至产生更多的微孔，耐腐蚀性受到严重影响。因此，促进石墨烯的有效分散是石墨烯在涂料中应用的关键。

传统的石墨烯分散手段较为复杂或分散效果不明显，比如利用传统分散剂分散石墨烯，需利用繁杂的化学工艺合成，对环境有害，且费时费力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种石墨烯类防腐涂料的制备方法，该制备方法可以提高石墨烯在防腐涂料中的分散，并且简单易操作，也不会污染环境。

一种石墨烯类防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)先将氧化石墨烯放入水或者油性溶剂中超声分散，得到预分散液；

(2)向所述预分散液中加入石墨烯，再超声分散处理，使氧化石墨烯吸附石墨烯而将石墨烯均匀分散，得到复合分散液；

(3)对所述复合分散液进行抽滤，得到复合浆料；

(4)将所述复合浆料加入至水性树脂或者油性树脂中，并加入助剂，搅拌，得到石墨烯类防腐涂料。

其中，所述氧化石墨烯与石墨烯的质量比为5∶1～1∶5，所述复合分散液的浓度为0.3mg/mL～7mg/mL。

其中，步骤(1)及步骤(2)中所述超声分散的超声功率为50W～500W，超声时间为0.5h～2h。

其中，所述复合浆料的固含量为0.5％～10％。

其中，所述石墨烯和氧化石墨烯在所述石墨烯类防腐涂料中的总含量为0.01wt％～5.0wt％。

相对于现有技术，本发明先通过超声分散的手段将氧化石墨烯充分剥离并将其分散于水或油性溶剂中，得到均匀的预分散液，然后加入石墨烯，利用氧化石墨烯与石墨烯之间强烈的π-π相互作用，而实现氧化石墨烯对石墨烯的有效吸附，并依赖氧化石墨烯良好的溶剂分散性而促进石墨烯在溶剂中均匀分散。

进一步，将氧化石墨烯和石墨烯混合的分散液添加到树脂中，可以有效防止石墨烯在树脂中的团聚。

本申请将氧化石墨烯和石墨烯配合使用，利用二者的协同作用，不仅解决了单独使用石墨烯难分散的难题，而且也提高了单独使用氧化石墨烯时防腐涂料的耐水性能。该防腐涂料对腐蚀介质还可起到良好的屏蔽作用。另外，该制备方法简单易操作，也不会污染环境。

附图说明

图1为本发明氧化石墨烯吸附石墨烯的机理示意图。