[发明专利]改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液、涂层、制法及应用

说明书

本发明公开了一种改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液、涂层、制法及应用。所述改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液的制备方法包括：将含硫硅氧烷前驱体、改性石墨烯增强剂、催化剂及溶剂混合均匀，并进行水解‑缩合反应，获得改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液。本发明的复合防腐液通过在有机硅前驱体中引入巯基官能团，含硫官能团与铜元素具有很强的螯合配位作用，可促进有机硅溶胶‑凝胶复合防腐涂层与铜金属之间的强结合性能，以及增强涂层的防腐蚀性能，同时改性石墨烯在有机硅溶胶‑凝胶中具有更好的分散性，进而使得表面涂覆有所述复合防腐涂层的金属材料的防腐性能和耐高温性能均得到大幅提高。

技术领域

本发明涉及一种有机硅防腐液，具体涉及一种铜或铜合金表面用改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液、改性石墨烯/含硫有机硅溶胶-凝胶复合防腐涂层、其制法及应用，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

有机硅溶胶-凝胶涂层因具有优异的耐热、力学性能、抗腐蚀性能以及与金属基体具有优良的结合力近年来备受关注。然而有机硅溶胶-凝胶涂层在铜合金表面的防腐效果并不令人满意，究其原因可能是有机硅水解形成的硅醇和铜金属之间很难形成稳定的Cu-S-C键，导致有机硅溶胶-凝胶对铜金属的防腐能力有限。另一方面，有机硅溶胶在形成凝胶涂层过程中会逸出许多气体或有机物，使凝胶中存在大量微孔，进一步降低了有机硅溶胶-凝胶涂层的耐腐蚀性能。

石墨烯是近些年新发现的具有优良物化性能的二维碳纳米材料，其大的比表面积、热/化学稳定性以及优异的阻隔性能使其成为涂层高性能腐蚀抑制剂的研究热点。然而石墨烯在有机硅溶胶中的分散性非常差，其高的比表面积、强的范德华力和π-π键作用导致石墨烯极易发生团聚，非但不能对腐蚀介质产生屏蔽作用，还可能形成水汽通道，加速水分子在涂层中的扩散速率，降低涂层的机械性能和防腐性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液及其制法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供一种改性石墨烯/含硫有机硅溶胶-凝胶复合防腐涂层及其应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液的制备方法，其包括：

使包含含硫硅氧烷前驱体、改性石墨烯增强剂、催化剂及溶剂的混合反应体系进行水解-缩合反应，获得改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液。

本发明实施例提供了由前述方法制备的改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液。

优选的，所述防腐液包括含硫功能化的有机硅溶胶-凝胶和表面接枝有烷氧基的改性石墨烯纳米材料，且在所述防腐液中，所述改性石墨烯均匀稳定地分散在所述有机硅溶胶-凝胶中。

本发明实施例还提供了由前述的改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液形成的改性石墨烯/含硫有机硅溶胶-凝胶复合防腐涂层。

优选的，所述涂层包括含硫功能化的有机硅溶胶-凝胶和表面接枝有烷氧基的改性石墨烯纳米材料，所述改性石墨烯均匀稳定地分散在所述有机硅溶胶-凝胶中，且所述有机硅溶胶-凝胶具有复数个针孔缺陷结构，所述改性石墨烯填充分布于所述针孔缺陷结构的孔道内。

本发明实施例还提供了前述的涂层的制备方法，其包括：

提供前述的改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液；

以及，将所述防腐液涂覆在铜或铜合金基体表面或将铜或铜合金基体浸渍于所述防腐液中，之后进行加热处理，干燥，得到改性石墨烯/含硫有机硅溶胶-凝胶复合防腐涂层。

本发明实施例还提供了前述的改性石墨烯/含硫有机硅复合防腐液或涂层于铜或铜合金基体表面防腐处理领域的用途。

与现有技术相比，本发明的优点包括：